가능한 가장 단단한 목재는 무엇이며 실용적인 재료는 어디입니까?

Janka 경도 가 5,060lbf 인 경우 Australian Buloke 는 지구상에서 가장 단단한 목재로 간주됩니다. 그러나 다른 재료에 비해 여전히 스틸 보다 압축 강도 및 파열 계수가 약하고 콘크리트 .

Buloke에 대한 데이터를 찾을 수 없었지만 Quebracho 종은 거의 단단하고 강철의 절반에 불과합니다. 이러한 측정. Quebracho는 약 12000lb / in $ ^ 2 $ 압축 강도와 20000lb / in $ ^ 2 $ Modulus of Rupture를 가지고 있으며, 두 가지 모두에 대해 100000lb / in $ ^ 2 $를 훨씬 초과하는 steel “s 최대 값입니다.

  • 자연적으로 또는 의도적 인 유전자 변형이나 번식을 통해 존재할 수있는 가장 단단한 나무 품종은 무엇입니까?
  • 현대 사회에서 그러한 재료가 물리적 특성에 따라 실용적 일 수있는 곳은 어디입니까? ( 작업에 최고 자료가 될 상황에 대한 추가 고려)

참고

  • 이 질문에 관한 한 물리적 외모는 전혀 문제가되지 않습니다.
  • “경도”, 목적 상 이 질문의 가장 높은 얀카 경도를 의미합니다.
  • 두 번째 부분에 대한 대답이 “항상 효과적이지는 않다고해도, 여전히 첫 번째 부분에 대한 답변을 받고 싶습니다.”

댓글

  • 나무로 무엇을하려고하십니까? o 더 강하게 만드십시오. 예를 들어, 목재 무게로 큰 건물을 짓는 것은 강도만큼이나 중요합니다. 지구상에서 가장 큰 나무가 가장 강한 목재로 만들어지지 않고 가벼움에 대한 강도의 균형에 의해 만들어지는 것은 우연이 아닙니다.
  • 이 질문에 답하기가 어렵습니다. 나는 건축을 공부하고 항상 재료를 가지고 노는 것을 좋아했습니다. 미학은 제쳐두고, 각 재료는 장단점이 있으며 범용 최고의 재료는 없습니다. 항상 애플리케이션에 따라 다릅니다.
  • 여기에 필요한 ‘는 무엇입니까? 궁극의 경도 또는 궁극의 내구성? 목재로 만든 내구성이있는 것은 부서지지 않고 응력을 흡수 할 수있는 어느 정도의 유연성을 갖습니다.
  • 압축 강도와 경도는 서로 다르며 둘 다 인장 강도와 다릅니다. 콘크리트는 압축 강도가 우수합니다. 강철은 인장 강도가 좋습니다. 이것이 ‘이 둘을 ‘ 종종 결합하여 둘 모두의 최상의 속성을 얻는 이유입니다. 경도는 같은 것이 아닙니다. 일부 매우 단단한 재료는 놀랍게도 부서지기 쉽습니다. 경도와 강도를 헷갈 리게하는 것 같으므로 ‘ 찾고있는 목재의 특성과 용도를 정확히 파악하는 것이 도움이 될 것입니다. ‘ 사용을 고려 중입니다.
  • ” 강철 ‘ s 최대 44000 개 이상 lb / in2 ” 강철 데이터는 어디에서 얻습니까 ?? 좋은 강철은 5 배 (또는 그 이상) 야구장 일 수 있습니다. 참조 :

답변

누군가가 특정 작업을 수행하기 위해 “나쁜”자료를 사용하는 이유는 무엇입니까?

모든 엔지니어링 프로젝트는 원하는 결과를 얻기 위해 다양한 자원 사용; 비용과 가용성이 순수 재료 효율성의 효율성보다 훨씬 크기 때문에 “나쁜”재료가 자주 사용됩니다.

예를 들어, 구리 배선은 거의 모든 전기 응용 분야에서 사용됩니다. 왜? 값싼 좋은 지휘자이기 때문입니다. 최고의 지휘자인가요? 아니; 구리의 전기 전도도 $ 0.596 \ cdot 10 ^ 6 / \ text {cm} \ Ω $은 은의 $ 0.63 \ cdot 10 ^ 6 / \ text {cm} \ Ω $의 약 95 %에 불과합니다. 더 많은 응용 분야에서 구리를 더 선호하는 이유는 구리가은에 비해 $ \ $ 2.7 / \ text {lb} $ (지난 5 년 동안 2-4 \ $ / lb 범위)의 비용이 든다는 사실입니다. $ \ $ 267.8 / \ text {lb} $ (지난 5 년 동안 200-500 \ $ / lb 범위) pricetag. 사실 알루미늄의 $ 0.377 \ cdot 10 때문에 많은 애플리케이션에서 알루미늄 배선으로 전환하려고 시도하고 있습니다. ^ 6 / \ text {cm} \ Ω $은 “$ \ $ 0.85 / \ text {lb} $ (지난 5 년 동안 0.65-1.20 \ $ / lb 범위)의 저렴한 비용으로 여전히 상당히 합리적입니다.

콘크리트와 강철은 기본적으로 각각 압축 강도와 인장 강도의 구리로, 합리적인 가격으로 업무를 효율적으로 수행 할 수 있기 때문에 대부분의 고층 건물 및 기타 대형 건설 프로젝트에 사용됩니다. 목재는 일반적으로 높은 가용성 및 시공 용이성과 관련된 비용보다 순수한 재료 효율성이 덜 중요한 소규모 작업에 사용됩니다.

비용이 제한 요소가 아닌 경우 다른보다 구체적인 설계 기준이 존재할 수 있습니다. 목재는 유전체 (즉, 비금속)이므로 고주파 반사가 바람직하지 않은 응용 분야에서 더 바람직 할 수 있습니다. 마찬가지로 비자 성이며 강철과 같은 철 금속처럼 자화되지 않습니다. 또한 목재는 콘크리트 및 강철에 비해 상대적으로 가볍습니다. 덩치가 큰 물리적 치수가 재료 밀도보다 덜 중요 할 때 유용 할 수 있습니다.


존재할 수있는 가장 단단한 종류의 목재는 무엇입니까?

이 질문은 숫자로 직접 답하기가 조금 더 어렵지만 초 미래 수준의 유전자 변형을 허용한다면 하늘이 한계입니다.

나무는 본질적으로 무게에 비해 매우 강합니다. 자연적으로 자라는 메타 물질. 식물의 세포는 셀룰로스 섬유와 연결된 리그닌 폴리머 (각각 높은 인장 강도와 압축 강도를 가짐)로 구성된 벽을 가지고 있으며, 반복되는 상자의 매트릭스를 형성하여 많은 시간이 지난 후에도 많은 양의 강성을 허용합니다. 세포 내부 수분 중량이 건조되었습니다. 유기체를 더 강하게 만들기 위해 생물 공학은 셀룰로오스와 리그닌 (및 / 또는 최적화 된 버전)에 대한 더 나은 유기체 대체물을 설계해야합니다. 탄소 나노 튜브 나 그래 핀 시트는 여기에서 완전히 가능성의 영역을 벗어난 것은 아닙니다. 또한 더 효율적인 메타 물질 구조를 설계하는 것은 목재의 벌크 물질 특성을 개선하는 또 다른 방법입니다. 나무의 셀룰로오스와 리그닌은 대부분 직사각형 빌딩 블록의 매트릭스를 형성하며, 이는 본질적으로 세포 외 세포벽으로 형성된 단순한 입방체 결정 격자입니다. 더 복잡한 세포 내지지 구조를 갖도록 플랜트를 엔지니어링하면 이러한 구조가 다이아몬드 입방 격자 구조와 더 유사하고 강도를 상당히 높일 수 있습니다.

댓글

  • 물론 ‘ 그래 핀 / 탄소 나무를 재배하고 나면 여전히 ” 나무

    ?

  • 탄소 나노 구조 프레임 워크를 구축하는 나노봇이 있다면 ” 나무보다 나노 팩토리가 더 많습니다. ” 그래서 ‘ 재료를 ” 나무

    . 그러나 세포를 쌓아서 자라는 나무가 있고 세포벽에 나노 튜브를 최적으로 설계된 셀룰로오스로 사용한다면 나무라고 부르지 않겠습니까?

  • 추가 할 또 다른 좋은 예 배선용 알루미늄은 실제로 배선용 구리보다 가볍고 저렴하며 이러한 이유로 긴 오버 헤드 배선에 사용되지만 여러 단점 이 있습니다. 이는 주택 배선 및 전자 제품과 같은 다른 많은 응용 분야에서이를 상쇄합니다. 그리고 그 동전의 다른 측면은 알루미늄이 낮은 전도도에도 불구하고 긴 오버 헤드 고전압 실행에 좋은 선택이라는 것입니다. 알루미늄 대 구리는 다른 시나리오에서 다른 장단점의 좋은 예입니다.
  • @JasonC 배선 단락의 마지막 문장에서는 Al이 Cu보다 훨씬 저렴하고 일부 애플리케이션에서 사용되고 있음을 이미 언급했습니다. 나는 ‘ 더 자세히 설명하지 않습니다. ‘ 너무 많은 세부 사항이 목재에 대한이 질문을 너무 멀리 떨어져 있습니다.
  • 초 미래의 유전자 조작은 또한 나무로 만든 구조가 유기체를 살아있게하는 매우 흥미로운 대안으로 이어질 수 있습니다! 목재가 너무 단단하기 때문에 수확하고 사용하기 위해 가공하기가 어렵 기 때문에 대신 유 전적으로 강화 된 나무를 그 자리에 심고 조명 및 격자와 같은 외부 도구를 포함하는 과정을 통해 원하는 모양으로 자랍니다.

답변

“가장 단단한 나무”질문을 무시하는 것이 아니라 적용에 관한 한 … 활엽수는 일반적으로 무게가 아닌 강도를 원하는 곳에서 사용됩니다. 도구 손잡이, 스포츠 장비 (예 : 야구 방망이, 하키 스틱), 가구 등이 있습니다.

강철 1 입방 피트는 믿을 수 없을 정도로 튼튼하지만 490 파운드 (7900kg / m 3 )로 매우 무겁습니다. 경재 1 입방 피트는 일반적으로 50lbs (800kg / m 3 ).

“작업에 가장 적합한 재료”에 관한 한 저는 항상 나무 하키 스틱을 선호했지만 나무로 감쌌습니다. Kevlar는 마모를 돕습니다. 음 … 하키. 가볍고 약간 유연하지만 여전히 믿을 수 없을 정도로 튼튼합니다. 내 첫 번째 스틱은 20 년이 넘었고 거친 플레이로 인한 약간의 소리에도 불구하고 여전히 사용할 수 있습니다.

건설에 관한 한 …물론 강철과 콘크리트는 더 강하고 많은 경우에 더 내구성이 있지만 “훨씬 무겁고”훨씬 더 비쌉니다.

또한 … 가능한 가장 단단한 목재는 실제로 응용 프로그램과 “단순 슬래브 또는 합성 플라이에 대해 이야기하는지 여부에 따라 다릅니다.

댓글

  • 또한, 목재는 콘크리트 / 철강보다 환경 친화적이며 극한의 추위에 더 잘 견딜 수 있습니다. …

답변

가장 단단한 목재를 원하십니까? 가장 강한 목재를 원하십니까? 두 가지가 다릅니다.

부빙가 는 내가 아는 가장 강한 목재로, Modulus of Rupture (bending)가 24,410 lb $ _ \ text {f} $ / in $ ^ 2 $ (168.3 MPa)이지만 파쇄 강도 (압축)는 10,990 lb $ _ \ text {f} $ / in $ ^ 2 $ (75.8 MPa), 굽힘 강도의 절반 미만입니다.

파쇄 강도는 제품의 방향에 따라 크게 달라집니다. 그레인이 그레인에 수직 일 때 강도는 최대 10 배까지 줄어들 수 있습니다.

코멘트

  • 두 개를 더하다 1) 유압 프레스와 같은 것을 사용하여 손을 미리 압축하여 더 강하게 만들 수 있습니다. 2) 목재의 성장을 모니터링 / 영향을줌으로써 ‘ 목재를 더 튼튼하게 만들 수 있습니다. 예 : 추운 날씨에는 더 느리게 자랍니다. 따라서 연륜이 더 단단 해지고 목재가 더 콤팩트 해집니다. 또한 나뭇 가지와 가지를 제거하는 등의 작업이 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어 창틀에 사용하도록 의도 된 나무에서이 작업이 이전에 수행되었습니다.
  • Ipe가 있습니다 (” 진짜 호두는 아니지만 브라질 호두 ” Modulus of Ruputre 177 MPa, 분쇄 강도 93.8 MPa.

답변

Lignum vitae 는 수세기 동안 엔지니어링에 사용되었습니다. 밀도가 높고 튼튼 할뿐만 아니라 자체 윤활성이라는 특이한 특성도 있습니다.

많은 수력 발전 터빈은 여전히 베어링에 lignum vitae를 사용하여 제작되었으며, 수십 년이 지난 후에도 많은 오래된 수력 설계가 여전히 lignum vitae 베어링과 함께 사용되고 있습니다.

또한 낮은 응력 / 낮은 응력에도 널리 사용되었습니다. -자동차 및 기타 차량의 온도 베어링. 특히 트랙로드 / 타이로드 엔드는 항상 전쟁 전 차량의 이력서로 만들어졌고, 이는 1960 년대에 일부 제작을 위해 잘 유지되었습니다.

댓글

  • 지나 가면서 : 수십 년 전 위니펙 강에있는 Point du Bois 댐을 둘러 보았습니다. 이 댐은 1911 년에 지어졌습니다. 터빈은 Lignum vitae로 만든 상류 측 끝 베어링이있는 수평 축이었으며 물방울로 윤활되었습니다. 1983 년에도 원래 베어링을 사용했습니다.
  • @SherwoodBotsford 흥미 롭습니다-감사합니다!

답변

가장 딱딱한 목재 만 찾으면 석화 목재 를 살펴볼 수 있습니다.

나무와 비슷합니다. 외관상으로는 돌과 같은 견고 함을 제공합니다. 건물의 기둥을 만드는 데 사용한다고 생각하면 나무처럼 보이지만 돌처럼 동작하는 기둥이있을 것입니다.

사상 저항이 약해서 빔으로 사용하기가 거의 불가능했습니다. 견인에.

댓글

  • 이유가 무엇입니까? 석화 목재가 OP를 제공하는 것은 무엇입니까? 현재로서는 질문 제목의 한 부분을 반복 한 다음 Wikipedia 기사에 대한 링크를 제공하기 때문에 이것은 링크 전용 답변에 지나지 않습니다.
  • @MichaelKj ö rling, 의견 주셔서 감사합니다. 답을 확장했습니다
  • 그러나 석화 된 나무는 더 이상 ‘ 나무가 아니라 ‘의 바위입니다. 이 기준에 따르면 나무결 세라믹 타일 (‘ Strata ‘의 브랜드 이름으로 판매되던)은 훨씬 더 어려울 것입니다.
  • 석화 목재는 ‘ 나무처럼 보이거나 갈색 일 필요가 없습니다. 건식 벽체 색상의 예를 몇 가지 가지고 있습니다.
  • 나무를 석화하는 데 시간이 얼마나 걸리나요? 나무 구조물 (빔, 조인트 등)을 조각 한 다음 전체를 석화 한 다음 돌 조각을 재 조립할 수 있습니까? 처음에 돌을 조각하는 것보다 이점이 있습니까?

답변

재료 과학에는 이것이 있습니다. 같은 치수의 다른 재료에 동일한 힘을 가하는 그림.
“쉽게 부러지지 않게 만드는 방법”에 대한 첫 번째 대답은 “재료의 양을 두 배로 늘리거나 힘이 가해지는 곳에 지지대를 놓는 것”입니다.

그러므로 귀하의 질문에 대한 진정한 답은 어디에서가 아니라 이유와 방법입니다. 예를 들어 목재 선박에서 강철로의 전환은 강철 선박이 가질 수있는 크기에 따라 결정되었습니다. 반면에 소형 선박은 더 저렴하고 가벼 웠습니다. 유리 섬유로 만든.
집도 마찬가지입니다. 빠르고 정교한 건물을 짓고 싶다면 조립식을 사용하세요. 그러나 나무는 더 플라스틱이며 자유롭게 사용할 수 있습니다. 그래서 당신은 당신의 음모를 더럽 히고 이미 현장에 자료를 가질 수 있습니다.

댓글

  • 당신은 “를 썼지 만 나무는 더 플라스틱입니다. “. ‘ more ‘ 뒤에 누락 된 단어를 추가하도록 편집하지만 ‘ m 무슨 말을하려고하는지 잘 모르겠습니다.
  • @ Anon234_4521 그는 ‘ 나무가 더 플라스틱이라고 말하려고합니다. 플라스틱 ˈplastɪk / 2. 물질 또는 재료) 쉽게 성형되거나 성형됩니다. ( en.oxforddictionaries.com/definition/plastic

Answer

귀하의 질문은 매우 광범위하며 명확한 답변이 없습니다. 다른 답변에서 언급했듯이 “경도”는 하나의 의미가 없습니다.

위키 백과 경도 기사에 언급 된 내용 경도의 3 가지 주요 “유형”이지만, 한 가지 스타일의 측정기를 사용하더라도 상당히 다른 (그리고 상충되는) 순위가 관찰됩니다. 예를 들어 단단한 재료는 비나 햇빛에 노출되면 부드러워지면 거의 쓸모가 없습니다. 물론, 태양과 비로부터 표면을 보호 할 수 있습니다 (어느 정도까지). 그러나 물질이 “유용”해야하는 특성은 상당히 많습니다.

또한 여기에 전체 공개를하면 저는 식물학자가 아니며 Buloke에 대한 지식이 없지만 Wikipedia는 그것이 Ironwood 종이라고 말합니다.> 5000에 나열된 동일한 표에는 Ironwood가 ~ 3000에 나열되어 있습니다. 매우 비판적이어야합니다 이 숫자를 액면가로 표시합니다. Ironwoods, 나는 (아주) 조금 알고 있습니다. 그들의 특성 중 하나는 높은 오일 함량입니다. 이것은 발수 (및 벌레) 퇴치에는 좋지만 오일이 흘러 나와서 얼룩이 생기기 쉬운 경우 페인팅이나 다른 표면과의 접촉에는 전혀 좋지 않습니다.

이전 답변에서 알 수 있듯이 , 경도와 강도를 혼동하지 마십시오. 우리가 번식 / 엔지니어링 할 수있는 “가장 단단한”목재에 대한 나의 추측은 알려진 가장 단단한 생체 물질만큼 단단하다는 것입니다. 생각 (확실하지 않음) 이것이 방해석, 아라고 나이트 또는 치아 법랑질로 만들어진 물질 인 수산화 인회석입니다. 실리카 기반 생체 물질이 더 단단한 지 여부를 결정하는 것은 흥미로울 것입니다. 놀라지 않을 것입니다. (Diatoms와 Radiolaria는 실리카 벽을 만듭니다.) 생체 물질은 나노 복합물이고 그들이 파생하는 무기 광물보다 10 배 더 “단단 할 수”있기 때문입니다. 경도의 상한이 무엇인지 말할 수는 없습니다. (규조토는 연마제로 사용되기 때문에 아마도 꽤 어렵습니다.)

재료의 경우 유용하다는 것은 특정 요구를 충족시키기 위해 많은 속성을 필요로 할뿐만 아니라 경제성이 유리해야합니다 (재질의 공급과 수요도 강함을 의미합니다).

당신이 언급 한 테스트는 ( 아마도) 목재가 사용되는 응용 분야에서 목재와 함께 유용하도록 설계 (적어도 선택 )했습니다. 즉, 특정 목재가 일부 비정상적인 기능을 수행하기에 충분히 단단한 것으로 간주되기 전에 다른 조치가 필요할 수 있음을 의미합니다. , 이례적인 방법입니다.

두 가지 질문을합니다. 첫 번째 질문에 대한 답은 A입니다. 지금까지 알고있는 한 n, 위키 백과 편집자들은 나보다 더 많이 알고 있습니다. B. 가능한 한 그것은 거의 개방형입니다. 식물이 동물 (및 미생물 군) 왕국에서 발견되는 단단한 물질과 유사한 피부를 개발하도록 만드는 것은 확실히 가능합니다. 인간에게 알려진 가장 어려운 생체 물질을 찾으면 거기서 시작할 수 있습니다. 추측하고 싶다면 경도를 10 배 높이십시오.

두 번째 대답. 당신은 우리에게 그 모든 속성을주지 않았다. 내가 말했듯이, 우리에게 하나의 속성을주고 그것이 “유용 할 수있는”곳을 묻는 것은 “많은 예리한 대답을 얻지 못할 것입니다. 단지 너무 광범위하고 모호한 질문입니다. 그들이 말했듯이 디테일의 악마. 단단한 재료는 일반적으로 다른 재료를 손상으로부터 보호하는 데 사용되거나 그 반대의 경우 다른 재료를 손상시키는 데 사용됩니다. 따라서 표면층 또는 연마재로 사용하는 것이 좋습니다. 첫 번째 성향.

댓글

  • 이 답변을 단락으로 나누고 관련 서식을 사용하고 유사한 사본 편집을하면 상당히 개선 될 것이라고 생각합니다. . writers.stackexchange.com/q/26899/2533 을 비교하세요.
  • 문단 간격이 정확하다고 생각하지만 자유롭게 롤백 할 수 있습니다. 동의하지 않을 경우 수정합니다.

답변

“가장 어려움”을 ” “Tough and Versatile”은 “아직 범위를 좁힐 수있는 사용 사례가 없기 때문입니다. 그러나 북미에서 매우 견고하고 다재다능한 목재는 Osage Orange입니다. Maclura pomifera . 헤지 트리라고도합니다. 그것은 또한 자신의 마당에서 하나를 잘라 내야 할 필요가있는 사람의 전염병이기도합니다.

  1. 헤지 트리는 예쁘고 튼튼하고 북미에서 가장 힘든 얀카 경도는 2040 년으로 초록색이고 마르면 더 단단해져 최대 2700으로 알려져 있습니다. 이것은 오크스의 가장 단단한 것의 약 2 배입니다. 나는 나무가 마를 때 할 수 없기 때문에 나무가 아직 녹색 일 때 어떤 조각을하는 것을 추천하는 것을 보았다.

  2. 다소 유연한 . 경도와 결합하면 귀중한 활 제작자 목재가됩니다. 아메리카 원주민은 오세이지 오렌지에서 사지를 수확하기 위해 꽤 먼 길을 여행 할 것입니다. 활용.

  3. 부패에 매우 강합니다 . 지면 아래에서 오래 지속되기 때문에 울타리 기둥에 자주 사용되며 곰팡이가 생기거나 곰팡이가 나무에 깊숙이 들어 가지 않습니다. 버그는 또한 나무를 피하는 것 같습니다. 과일은 종종 천연 방충제로 사용됩니다.

  4. 밀도가 높은 입니다.이 나무는 전기 톱을 먹을 것입니다. 내 마당에서 하나를 잘라 내야한다는 것을 알고 있습니다. 약 12 년이되었고 통과하는 데 3 개의 전기 톱 체인이 필요했습니다. 물론 값싼 전기 톱이 있지만 그래도 여전히 트렁크의 큰 부분이 있습니다. 도대체 무거워서 뭔가 해보고 싶지만 아직 뭔지 모르겠네요.

  5. 화상 뜨겁다 ! 땔감으로 사용하면 대부분의 참나무 종류보다 BTU에서 먹는 양의 두 배가됩니다. 많이 터져 벽난로에서는 좋지 않지만 봉인 된 장작 난로에서는 집을 약 2 시간 동안 유지할 수있었습니다. 외부가 12 도인 눈보라가 치는 동안 화씨 80 도입니다.

  6. 다양한 기후와 토양에서 자랍니다. . 중서부에서 바람막이를 만들고 Dust Bowl 동안 토양 침식을 돕기 위해 사용되었습니다.

실제로 존재하는 가장 견고하고 다재다능한 천연 목재 인 Osage Orange Maclura pomifera 는 여러분의 친구입니다. 주변에있는 어떤 종류의 원숭이도 그 유전자로 할 수 있습니다.

답변

우리가 Worldbuilding이므로 “유전 공학의 일부 발전과 일반 구조의 탄소 원자 집합을 촉매하는 단백질의 발전을 가정합니다.

그런 다음 우리의 수정 된 나무가 적어도 세포 규모에서-아마도 세포벽이나 내부 척추와 같은 안정된 사면체 결정 형태의 탄소를 만들 수 있다고 생각할 수 있습니다. 그것은 여전히 나무이기 때문에, 이러한 작은 구조는 아마도 자체 약점이있을 수있는 셀룰로오스 매트릭스에 내장되어있을 것입니다.

그럼에도 불구하고 이들의 궁극적 인 경도는 결정 형태 인 다이아몬드입니다.

답변

남부 참나무 Quercus virginiana의 Janka 경도는 2,680 lbf (12,920 N)입니다. http://www.wood-database.com/live-oak/ 다른 종만큼 “강하지”않지만 역사적으로 목재의 구부러진 긴 팔다리를 갈비뼈로 만들 수 있기 때문에 역사적으로 미국 선박 건조의 매우 중요한 구성 요소였습니다. 그리고 조각 할 필요없이 다른 구조용 목재. 이것은 선체에 큰 힘을주었습니다. Old Ironsides는 이러한 종류의 건축의 예입니다. 라이브 오크는 미국 선박 건조의 비밀 무기였습니다. 따라서 강도 경도 문제의 일부는 예상되는 형태와 관련이 있습니다.

비행기 스프루스는 천연 소재 중 가장 높은 강도 : 무게 비율을 가지고 있습니다. 약간 다른 예이지만 주목할 만합니다.

답변

보충 답변. 목재는 셀룰로오스 섬유로 만들어집니다. 셀룰로오스는 얼마나 강합니까?

매우 강합니다. 여기에는 많은 세부 정보가 있습니다. https://www.extremetech.com/extreme/134910-nanocellulose-a-cheap-conductive-stronger-than-kevlar-wonder-material-made-from-wood-pulp . 인용문 : “가볍고 유연하며 강철보다 강하고 Kevlar “… 물론 진화 (장기)와 환경 (나무의 수명 기간 동안)에 의해 연마 된 구조의 나무에 의해 생성되어 나무에 가장 잘 사용됩니다. 우리는 그것을 빔으로 자르는 것이 아니라 나노 셀룰로오스로 재 형성하기 위해 약간의 작업을해야합니다.

나무에는 또한 셀룰로오스 섬유를 서로 결합시키는 리그닌이라는 천연 접착제가 포함되어 있습니다. 셀룰로오스가 최소한 우리의 최고의 플라스틱만큼 강하 듯이 리그닌은 우리의 최고의 접착제와 수지만큼이나 좋습니다. 최근까지는 훨씬 더 좋았지 만 우리 화학자들이 따라 잡았고 이제 우리는 나무가 우리가 원하는 모양 (*)으로 자란 것처럼 나무를 나무에 강하게 붙일 수 있습니다. Glulam을 입력하십시오. (Horrid 이름 : 접착 라미네이트의 수축, 내 생각에). 어쨌든, 구글 “집단”과 당신 “은 사람들이 이제 나무로 작은 고층 빌딩을 짓고 더 큰 고층 빌딩을 계획하고 있음을 알게 될 것입니다.결국 강철만큼 강한 무게에 대한 무게입니다 (그리고 반 직관적으로 내화성이 있습니다!) Glulam은 단순한 톱질 목재와 같은 것이 아니므로 건축가는 여전히 자신의 방식을 느끼고 있습니다. , 그리고 더 작은 구조에 대한 경험과 자신감을 먼저 구축하십시오.

이것은 세계를 구축하는 것이므로 이러한 참고 자료는 가능한 일 (셀룰로오스 사용)을 알려줍니다. 우리는 유전 공학을 사용하여 우리 자신의 필요에 더 적합한 나무를 재배하도록 나무를 다시 프로그래밍 할 수 있습니다. 또는 더 높은 중력을 가진 행성에서 진화가 똑같이했을 수도 있습니다 (그렇지 않으면 그 행성에는 나무가 없습니다). 그리고 셀룰로오스보다 더 나은 바이오 폴리머가있을 수도 있습니다.

(*) 그런데 중세 건축업자들은 나무가 자란 모양을 사용했습니다. 그들은 나무를 임의로 똑바로 깎아 내지 않고 약한 목재로 만들지 않았습니다. 그들은 아치형 지붕과 자연적으로 휘어진 목재를 담은 배를 만들었습니다. 때때로 그들은 나무가 작 으면서 자라는 모양을 조금만 수정하기도했습니다. 유연하고 필요한 곡선으로 목재를 수확하기 위해 한 세기를 기다리십시오. 우리는 이제 (또는 조만간) 묘목을 틀에 묶는 것보다 더 미묘한 방법으로 나무의 성장을 조종 할 수있는 생명 공학 기술을 갖게 될 것입니다. 하지만 인내심이 있습니까?

답변

어떤 목재가 가장 단단한 지 확신 할 수 없지만 여기 호주에서는 철 나무 종이 있습니다. 역사적으로 전봇대에 사용되었습니다. 밀도와 강도는 썩음 (아웃백에서는 문제가 없음)과 흰개미 공격 (더 중요하게는)에 대한 저항력이 높다는 것을 의미합니다. 강철을 사용하는 것은 전기를 전도하기 때문에 좋은 선택이 아닙니다. 수십 년 전에는 주변 환경에서 철 나무를 잘라낼 수 있었기 때문에 철 나무에 더 쉽게 접근 할 수있었습니다. 물론 그들은 과도하게 수확되었고 매우 느리게 자라는 나무는 더 이상 지속 가능한 목재 제품이 아닙니다. 또한 우리는 강철 기둥을 절연하고 캐스트 콘크리트로 형성하는 데 더 능숙합니다.

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