Wat is het hardst mogelijke hout en waar zou dit een praktisch materiaal zijn?

Met een Janka-hardheid van 5.060 lbf, de Australische Buloke wordt beschouwd als het hardste hout op aarde. In vergelijking met andere materialen levert het echter nog steeds een zwakkere druksterkte en breukmodulus op dan staal , en een aanzienlijk lagere druksterkte dan Beton .

Hoewel ik geen gegevens voor de Buloke kon vinden, is de soort Quebracho bijna net zo hard, en slechts half zo sterk als staal door deze metingen. Quebracho heeft een druksterkte van ongeveer 12000 lb / in $ ^ 2 $ en 20000 lb / in $ ^ 2 $ breukmodulus, tot een maximum van meer dan 100000 lb / in $ ^ 2 $ voor beide.

  • Wat is de moeilijkste houtsoort die er kan bestaan, hetzij natuurlijk, hetzij door opzettelijke genetische modificatie of veredeling?
  • Waar in de moderne samenleving zou zon materiaal praktisch zijn op basis van zijn fysieke eigenschappen? ( Extra aandacht voor elke situatie waarin het het beste materiaal voor de taak zou zijn)

Opmerkingen

  • Fysiek uiterlijk is op geen enkele manier een factor voor zover het deze vraag betreft.
  • “Hardheid”, voor de doeleinden van deze vraag, betekent de hoogste Janka-hardheid.
  • Zelfs als het antwoord op het tweede deel is dat het niet altijd effectief is, zou ik het eerste deel nog steeds leuk vinden.

Reacties

  • Wat probeer je te doen met het hout, dat zal een groot effect hebben op hoe t o maak het sterker. het bouwen van grote gebouwen met houtgewicht is net zo belangrijk als kracht, het is bijvoorbeeld geen toeval dat de grootste bomen op aarde niet van het sterkste hout zijn gemaakt, maar door een balans tussen kracht en lichtheid.
  • Ik vind deze vraag moeilijk te beantwoorden. Ik studeerde architectuur en speelde altijd graag met materialen. Afgezien van de esthetiek, heeft elk materiaal zijn voor- en nadelen, en er bestaat niet zoiets als een materiaal voor algemeen gebruik. Het hangt altijd af van de toepassing.
  • Welke ‘ is hier vereist? Ultieme hardheid of ultieme duurzaamheid? Iets duurzaams gemaakt van hout zou een zekere mate van flexibiliteit hebben om spanningen te absorberen zonder te breken.
  • Druksterkte en hardheid zijn verschillende dingen, en beide zijn verschillend van treksterkte. Beton heeft een goede druksterkte; staal heeft een goede treksterkte. Dat ‘ is waarom ze ‘ vaak worden gecombineerd om de beste eigenschappen van beide te krijgen. Hardheid is niet hetzelfde; sommige zeer harde materialen kunnen verrassend broos zijn. Aangezien u hardheid en sterkte lijkt te verwarren, zou het waarschijnlijk handig zijn om duidelijk te maken welke eigenschappen van hout u ‘ zoekt en welke toepassingen u ‘ overweegt ze te gebruiken voor.
  • ” naar staal ‘ s max van iets meer dan 44.000 lb / in2 ” Waar haalt u uw staalgegevens vandaan ?? Goed staal kan 5x (of meer) sterker zijn. Ter info:

Antwoord

Waarom zou iemand ooit “slechter” materiaal gebruiken om een specifieke taak uit te voeren?

Alle technische projecten proberen de gebruik van verschillende middelen om de gewenste resultaten te bereiken; “slechtere” materialen worden vaak gebruikt omdat de kosten en beschikbaarheid veel zwaarder wegen dan de effectiviteit van pure materiaalefficiëntie.

Koperen bedrading wordt bijvoorbeeld gebruikt in bijna alle elektrische toepassingen. Waarom? Omdat het een goede goedkope geleider is. Is het de beste dirigent? Nee; de elektrische geleidbaarheid van koper van $ 0,596 \ cdot 10 ^ 6 / \ text {cm} \ Ω $ is slechts ongeveer 95% van de $ 0,63 \ cdot 10 ^ 6 / \ text {cm} \ Ω $ van zilver. Wat koper aantrekkelijker maakt voor meer toepassingen, en omdat het een goedmaker is, is het feit dat het ongeveer $ \ $ 2,7 / \ text {lb} $ kost (variërend van 2-4 \ $ / lb in de afgelopen 5 jaar) in vergelijking met zilver. $ \ $ 267,8 / \ text {lb} $ (variërend van 200-500 \ $ / lb in de afgelopen 5 jaar) prijskaartje. In feite proberen een aantal applicaties over te schakelen op aluminium bedrading omdat aluminium $ 0,377 \ cdot 10 is ^ 6 / \ text {cm} \ Ω $ is nog steeds redelijk vanwege de lagere kosten van $ \ $ 0,85 / \ text {lb} $ (variërend van 0,65-1,20 \ $ / lb in de afgelopen 5 jaar).

Beton en staal zijn in feite de koperplaten van respectievelijk druksterkte en treksterkte. Ze worden gebruikt in de meeste wolkenkrabbers en andere grote bouwprojecten omdat ze hun werk zeer goed kunnen doen tegen een redelijke prijs. gebruikt voor kleinschalige klussen waarbij pure materiaalefficiëntie minder belangrijk is dan kosten die samenhangen met grotere beschikbaarheid en constructiegemak.

Waar kosten niet de beperkende factor zijn, kunnen er andere, meer specifieke ontwerpcriteria bestaan. Hout is een diëlektricum (d.w.z. niet-metaal) en daarom kan het wenselijker zijn in toepassingen waar radiofrequente reflecties ongewenst zouden zijn. Evenzo is het niet-magnetisch en wordt het niet gemagnetiseerd zoals een ferrometaal zoals staal. Hout is ook relatief licht in vergelijking met beton en staal, het kan handig zijn wanneer kolossale fysieke afmetingen van minder belang zijn dan materiaaldichtheid.


Wat is het moeilijkste houtsoort dat er kan bestaan?

Deze vraag is iets moeilijker om met cijfers te beantwoorden, maar de sky is the limit als je ultra-futuristische niveaus van genetische modificatie toelaat.

Hout is zo sterk in verhouding tot zijn gewicht omdat het in wezen een natuurlijk groeiend metamateriaal. De cellen van de plant hebben wanden die zijn samengesteld uit cellulosevezels en gekoppelde ligninepolymeren (die respectievelijk een hoge treksterkte en druksterkte hebben) en vormen een matrix van herhalende dozen die een grote mate van stijfheid mogelijk maken, zelfs na veel van het inwendige watergewicht van de cel is uitgedroogd. Om het organisme sterker te maken, zouden alleen betere organische vervangingen voor cellulose en lignine (en / of geoptimaliseerde versies) moeten worden ontworpen. Koolstofnanobuisjes of grafeenvellen vallen hier niet helemaal buiten het bereik van de mogelijkheden. Bovendien is het ontwerpen van efficiëntere metamateriaalstructuren een andere manier om de bulkmaterialen van hout te verbeteren. De cellulose en lignine van hout vormen een matrix van grotendeels rechthoekige bouwstenen, wat in wezen een eenvoudig kubisch kristalrooster is dat is gevormd uit extracellulaire celwanden. Technische installaties die een complexere intracellulaire ondersteunende structuur hebben, zouden ervoor kunnen zorgen dat deze structuren meer lijken op kubische roosterstructuren van diamant en de sterkte aanzienlijk vergroten.

Opmerkingen

  • Natuurlijk, als je ‘ grafeen / koolstofbomen kweekt, telt het nog steeds als ” wood “?
  • Als je nanobots een raamwerk van koolstofnanostructuren laat bouwen, dan heb je meer een nanofabriek dan een ” boom ” dus ‘ zou weinig zin hebben om het materiaal ” wood “. Als je echter nog steeds een boom hebt die groeit door cel na cel op te stapelen en gewoon nanobuisjes gebruikt als een optimaal ontwikkelde cellulose in zijn celwanden, waarom noem je het dan geen hout?
  • Nog een goed voorbeeld om toe te voegen want de bedrading zou van aluminium zijn, dat eigenlijk lichter en goedkoper is dan koper voor bedrading en om die redenen wordt gebruikt voor lange bovenleidingen, maar heeft een aantal nadelen dat compenseerde dat voor veel andere toepassingen zoals huisbedrading en elektronica. En de andere kant van die medaille is dat aluminium een goede keuze is voor lange hoogspanningsleidingen boven het hoofd, ondanks de lagere geleidbaarheid, enz. Aluminium versus koper is een goed voorbeeld van verschillende voor- en nadelen in verschillende scenarios.
  • @JasonC De laatste zin van de bedradingsparagraaf vermeldt al dat Al zelfs goedkoper is dan Cu en in sommige toepassingen wordt gebruikt. Ik ‘ ga echter niet verder in op de details, aangezien ik ‘ m bang ben dat te veel details deze vraag over hout een iets te ver van de rails.
  • De ultra-futuristische genetische manipulatie zou ook kunnen leiden tot een zeer interessant alternatief om het zo te maken dat structuren gemaakt van hout het organisme in leven houden! Omdat het hout zo moeilijk zou zijn, zou het moeilijk zijn om te oogsten en te verwerken voor gebruik, dus in plaats daarvan worden de genetisch verbeterde bomen ter plaatse geplant en in de gewenste vorm gekweekt, misschien door middel van een proces waarbij externe hulpmiddelen zoals verlichting en roosters nodig zijn.

Antwoord

Niet om de “moeilijkste hout” -vraag opzij te zetten, maar wat de toepassing betreft … hardhout wordt over het algemeen gebruikt op plaatsen waar u kracht wilt, maar geen gewicht. Dingen zoals gereedschapshandvatten, sportartikelen (bijvoorbeeld honkbalknuppels en hockeysticks), meubels, enzovoort.

Een kubieke voet staal is ongelooflijk sterk, maar het is ook ongelooflijk zwaar met 490 lbs (7900 kg / m 3 ). Een kubieke voet hardhout is meestal dichter bij 50 lbs (800 kg / m 3 ).

Wat betreft “het beste materiaal voor de klus” heb ik altijd een voorkeur gehad voor houten hockeysticks, maar met hout omwikkeld in Kevlar helpt bij slijtage door … Nou … Hockey. Ze zijn licht van gewicht, ietwat flexibel, maar nog steeds ongelooflijk sterk. Mijn eerste stick is meer dan 20 jaar oud en hij is nog steeds bruikbaar ondanks enkele deuken van ruwer spel.

Wat de constructie betreft …Natuurlijk zijn staal en beton sterker en in veel gevallen duurzamer, maar ze “zijn veel zwaarder en ze zijn ook veel duurder.

Ook … Het hardste hout dat mogelijk is, hangt echt af van de toepassing en of je het hebt over een eenvoudige plaat of een samengestelde laag.

Opmerkingen

  • Ook: hout wordt gezien als milieuvriendelijker dan beton / staal, kan beter bestand zijn tegen extreme kou, …

Antwoord

Vraagt u om het hardste hout of het sterkste? Het zijn twee verschillende dingen.

Bubinga is het sterkste hout dat ik ken, met een breukmodulus (buiging) van 24.410 lb $ _ \ text {f} $ / in $ ^ 2 $ (168,3 MPa) maar de verbrijzelingssterkte (compressie) is slechts 10.990 lb $ _ \ text {f} $ / in $ ^ 2 $ (75,8 MPa), minder dan de helft van de buigsterkte.

Houd er rekening mee dat de druksterkte sterk afhankelijk is van de oriëntatie van de korrel tot de spanning, kan de sterkte wel tien keer minder zijn wanneer de spanning loodrecht op de korrel staat.

Opmerkingen

  • Zou graag voeg twee toe dingen hier: 1) Het kan mogelijk zijn om zoiets als een hydraulische pers te gebruiken om de wil van tevoren samen te drukken, waardoor deze sterker wordt. 2) Het kan mogelijk zijn om het hout sterker te maken door de groei van ‘ te monitoren / beïnvloeden. Bijv. het zou bij koud weer langzamer groeien – dus strakkere jaarringen en compacter hout. Ook zaken als het verwijderen van twijgen en takken kunnen het effect hebben – dit werd eerder gedaan bij bijvoorbeeld bomen die bedoeld waren om te worden gebruikt voor raamkozijnen.
  • Er is Ipe (” Braziliaanse walnoot ” hoewel geen echte walnoot) met een Ruputre-modulus van 177 MPa en een breeksterkte van 93,8 MPa.

Antwoord

Lignum vitae wordt al eeuwenlang in de techniek gebruikt. Het is niet alleen compact en taai, maar heeft ook de ongebruikelijke eigenschap dat het zelfsmerend is.

Veel hydro-elektrische turbines zijn nog steeds gemaakt met behulp van lignum vitae voor lagers, en veel oudere hydroschemas zijn na decennia nog steeds in gebruik met lignum vitae-lagers.

Het werd ook veel gebruikt voor lagere spanning / verlaging -temperatuurlagers in autos en andere voertuigen. Met name spoorstang- / spoorstangeinden werden in vooroorlogse autos altijd gemaakt van lignum vitae, en dit bleef tot ver in de jaren zestig bestaan voor sommige merken.

Opmerkingen

  • Terloops: een paar decennia geleden deed ik een rondleiding door de Point du Bois-dam aan de Winnipeg-rivier. De dam was gebouwd in 1911. De turbines waren horizontaal as met de stroomopwaartse eindlagers gemaakt van Lignum vitae, en gesmeerd met een waterdruppel. In 1983 gebruikten ze nog de originele lagers.
  • @SherwoodBotsford Interessant – bedankt!

Antwoord

Als je alleen op zoek bent naar het hardste hout, kijk dan eens naar versteend hout .

Het zou op hout lijken qua uiterlijk, maar het zou steenachtige stevigheid bieden. Denk eraan om het te gebruiken voor het maken van pilaren in een gebouw, je zou een pilaar hebben die eruitziet als een boom, maar zich gedraagt als een steen.

Je zou hem natuurlijk nauwelijks als balk kunnen gebruiken vanwege zijn slechte weerstand naar tractie.

Reacties

  • Waarom? Wat biedt versteend hout het OP? Zoals het er nu uitziet, is dit weinig meer dan een antwoord met alleen een link, aangezien het simpelweg een deel van de vraagtitel herhaalt en vervolgens een link geeft naar een Wikipedia-artikel.
  • @MichaelKj ö rling, bedankt voor je reactie. Ik heb het antwoord uitgebreid.
  • Maar versteend hout is geen ‘ t hout meer, het is ‘ een rots. Volgens die criteria zouden keramische tegels met houtnerf (die vroeger werden verkocht onder de merknaam ‘ Strata ‘) nog moeilijker zijn.
  • Versteend hout hoeft ‘ er niet uit te zien als hout of bruin te zijn. Ik heb enkele voorbeelden die de kleur hebben van gipsplaat.
  • Hoe lang duurt het om hout te verstenen? Kun je een houten structuur (balken, voegen, enz.) Uithakken en dan het hele ding verstenen, en dan de stenen weer in elkaar zetten? Zou dat in de eerste plaats enig voordeel bieden ten opzichte van het hakken van steen?

Antwoord

In de materiaalkunde is er dit afbeelding van dezelfde kracht uitgeoefend op verschillende materialen met dezelfde afmetingen.
Het eerste antwoord op “hoe je ervoor zorgt dat het niet zo gemakkelijk breekt, is” verdubbel de hoeveelheid materiaal of plaats een steun waar de kracht wordt uitgeoefend “.

Het echte antwoord op uw vraag is dus niet waar, maar waarom en hoe. De omschakeling van houten schepen naar staal werd bijvoorbeeld bepaald door de afmetingen die stalen schepen konden hebben. Aan de andere kant waren kleine schepen goedkoper en lichter wanneer gemaakt van glasvezel.
Hetzelfde geldt voor huizen, als je snel wilt bouwen, geen geavanceerd gebouw, gebruik je prefab. Maar hout is meer plastic en vrij verkrijgbaar. U kunt dus uw perceel rooien en al materiaal ter plaatse hebben.

Reacties

  • Je schreef ” Maar hout is meer plastic “. Ik zou bewerken om het ontbrekende woord toe te voegen na ‘ ‘, maar ik ‘ m niet zeker wat je daar ging zeggen.
  • @ Anon234_4521 hij ‘ probeert te zeggen dat het hout meer van plastic is: plastic ˈplastɪk / 2. (van stoffen of materialen) die gemakkelijk kunnen worden gevormd of gevormd. (bewerkt uit en.oxforddictionary.com/definition/plastic

Answer

Uw vragen zijn erg breed en hebben geen definitief antwoord. Zoals vermeld in andere antwoorden, heeft “hardheid” geen enkele betekenis.

Het Wikipedia-artikel Hardness vermeldt 3 hoofdtypes van hardheid, maar zelfs als je één type meetmachine gebruikt, zullen behoorlijk verschillende (en tegenstrijdige) rangschikkingen worden waargenomen. Een hard materiaal is bijvoorbeeld vrijwel nutteloos als het zacht wordt in de regen of bij blootstelling aan zonlicht of gewoon naarmate het ouder wordt. Natuurlijk kun je een oppervlak beschermen tegen zon en regen (tot op zekere hoogte), maar er zijn een vrij groot aantal eigenschappen die een stof moet hebben om “bruikbaar” te zijn.

Ook, en volledige openheid hier, ik “ben geen botanicus en heb geen kennis van de Buloke, maar Wikipedia zegt dat het een Ironwood-soort is. Dezelfde tabel die het op> 5000 vermeldt, vermeldt Ironwood op ~ 3000. moeten erg kritisch zijn deze nummers op het eerste gezicht. Ironwoods, ik weet er een (heel) klein beetje van. Een van hun eigenschappen is hun hoge oliegehalte. Dit is goed voor de afstoting van water (en insecten), maar helemaal niet voor schilderen of contact met andere oppervlakken als ze “vatbaar zijn voor vlekken omdat (niet als) de olie wegloopt.

Zoals in het vorige antwoord staat. , verwar hardheid niet met kracht. Mijn gok voor het “moeilijkste” hout dat we zouden kunnen kweken / engineeren zou zijn dat het net zo moeilijk is als het moeilijkste biomateriaal dat we kennen. Ik denk (maar ik weet het niet zeker) dat dit ofwel calciet, aragoniet is, of het spul waarvan ons tandglazuur is gemaakt, hydroxylapatiet. Het zou interessant zijn om te bepalen of biomaterialen op basis van silica moeilijker zouden zijn, ik zou niet verrast zijn. (Diatomeeën en radiolaria maken wanden van siliciumdioxide). Aangezien biomaterialen nanocomposieten zijn en 10 keer harder kunnen zijn dan het anorganische mineraal dat ze afleiden uit, is het niet echt mogelijk (imho) om te zeggen wat de bovengrens is voor hardheid. (Diatomeeënaarde wordt gebruikt als schuurmiddel, dus het is waarschijnlijk behoorlijk moeilijk.)

Voor een materiaal om nuttig zijn, het heeft niet alleen een hele reeks eigenschappen nodig om aan een bepaalde behoefte te voldoen, maar de economie moet ook gunstig zijn (wat betekent dat het aanbod van het materiaal goed is en de vraag ook sterk).

De test die u noemde was ( waarschijnlijk) ontworpen (in ieder geval was geselecteerd) om bruikbaar te zijn met hout in de toepassingen waarin hout wordt gebruikt. Dit betekent dat er waarschijnlijk andere maatregelen nodig zouden zijn voordat een bepaald hout moeilijk genoeg wordt geacht om te functioneren in een ongebruikelijke op een atypische manier.

U stelt twee vragen. Het antwoord op de eerste is A. Voor zover nu bekend n, Wikipedia-redacteuren weten meer dan ik, B. Voor zover het mogelijk is, nou, dat is vrijwel een open einde. Het is zeker mogelijk om een plant een huid te laten ontwikkelen die lijkt op de harde materialen die in de dieren- (en microbiota) koninkrijken worden aangetroffen. Zoek het moeilijkste biomateriaal dat de mens kent, en je kunt daar beginnen. Als je wilt speculeren, verhoog de hardheid dan met 10x.

Om de tweede te beantwoorden. Je hebt ons niet al zijn eigenschappen gegeven. Zoals ik al zei, het geven van een enkele eigenschap en vragen waar het nuttig zou kunnen zijn, zal waarschijnlijk niet veel indringende antwoorden opleveren, het is gewoon een veel te brede en vage vraag. Zoals ze zeggen, de duivel zit hem in de details. Harde materialen worden over het algemeen gebruikt om andere materialen tegen beschadiging te beschermen, of juist het tegenovergestelde, ze worden gebruikt om andere materialen te beschadigen. Dus gebruik als oppervlaktelagen of in schuurmiddelen zou mijn eerste neiging.

Opmerkingen

  • Ik denk dat dit antwoord aanzienlijk zou worden verbeterd als je het opsplitst in alineas, relevante opmaak gebruikt en soortgelijke kopieën redigeert . Vergelijk writers.stackexchange.com/q/26899/2533 .
  • Ik denk dat ik de alinea-afstand correct heb, maar voel je vrij om terug te draaien de bewerking als je het niet eens bent.

Antwoord

Ik denk dat ik “moeilijkst” ga veranderen in ” Stoer en veelzijdig “omdat we nog geen gebruiksscenario hebben om de zaken te beperken. Een extreem sterke en veelzijdige houtsoort in Noord-Amerika is echter de Osage Orange Maclura pomifera . Het is ook bekend als de haagboom. Het is ook de plaag van iedereen die er een moet kappen in zijn eigen tuin.

  1. De haagboom is behoorlijk taai , de zwaarste in Noord-Amerika met een Janka-hardheid van 2040 als het groen is en het wordt moeilijker naarmate het uitdroogt, naar verluidt tot 2700. Dit is ongeveer 2 keer zoveel als de hardste eiken. Ik heb gezien dat het aanbevolen is om te snijden als het hout nog groen is, omdat je dat niet kunt doen als het droogt.

  2. Het is enigszins flexibel . In combinatie met de hardheid wordt het een gewaardeerd hout voor boogmakers. Inheemse Amerikanen zouden een behoorlijk lange weg afleggen om ledematen van een Osage Orange te oogsten voor bogen.

  3. Het is zeer rotbestendig . Het is wordt vaak gebruikt voor afrasteringspalen omdat het heel lang meegaat onder de grond (in de grond). Het krijgt geen schimmel of schimmels die diep in het hout komen. Insecten lijken ook het hout te vermijden. De vrucht wordt vaak gebruikt als natuurlijk insectenverdrijvend middel.

  4. Het is dicht . Dit hout zal kettingzagen eten. Ik weet dit omdat ik er een moest omhakken in mijn tuin. Het was ongeveer 12 jaar oud en er waren 3 kettingzaagkettingen nodig om erdoor te komen. Toegegeven, ik heb een goedkope kettingzaag, maar toch. Ik heb trouwens nog steeds een groot deel van de stam dat is zo zwaar en ik wil er iets mee doen, maar ik weet nog niet wat.

  5. het brandt hot ! Bij gebruik als brandhout zal het ongeveer twee keer zoveel eten in BTUs als de meeste eiken soorten. Het knalt veel, dus niet goed in een open haard, maar in een afgesloten houtkachel kon ik mijn huis op ongeveer 80 graden F tijdens een sneeuwstorm waar het buiten 12 f was.

  6. Het groeit in verschillende klimaten en bodems . Het werd in het middenwesten gebruikt om windschermen te maken en om te helpen bij bodemerosie tijdens de Dust Bowl.

Dus voor wat mogelijk is het sterkste en meest veelzijdige natuurlijke hout dat er bestaat, Osage Orange Maclura pomifera is je vriend. Het zou ook een goede basis vormen voor elke soort aap die je om je heen wilt doen met zijn genen.

Antwoord

Als we Worldbuilding zijn, laten we s veronderstellen enige ontwikkeling in genetische manipulatie, en de ontwikkeling van eiwitten om de assemblage van koolstofatomen in reguliere structuren te katalyseren.

Dan is het denkbaar dat onze gemodificeerde boom een stabiele tetraëdrische kristallijne vorm van koolstof zou kunnen bouwen, althans op cellulaire schaal – misschien als celwanden of een interne ruggengraat. Omdat het nog steeds een boom is, deze kleine structuren zouden waarschijnlijk ingebed zijn in een cellulosematrix, die zijn eigen zwakheden kan hebben.

Niettemin zou hun uiteindelijke hardheid die van hun kristallijne vorm zijn – diamant.

Answer

Zuidelijke levende eik Quercus virginiana heeft een Janka-hardheid van 2680 lbf (12.920 N) zie http://www.wood-database.com/live-oak/ Niet zo “sterk” als sommige andere soorten, maar historisch gezien was het een zeer belangrijk onderdeel van de Amerikaanse scheepsbouw omdat de lange, gebogen takken van het hout in ribben konden worden gemaakt en andere structurele balken zonder te worden gesneden. Dit gaf veel stevigheid aan de romp. Old Ironsides was een voorbeeld van dit soort constructie. Levende eik was het geheime wapen van de Amerikaanse scheepsbouw. Een deel van de vraag naar sterktehardheid heeft dus te maken met de verwachte vorm.

Vliegtuigvuren heeft een van de hoogste sterkte: gewichtsverhoudingen van elk natuurlijk materiaal – enigszins ander voorbeeld, maar ook opmerkelijk.

Antwoord

Aanvullend antwoord. Hout is gemaakt van cellulosevezels. Hoe sterk is cellulose?

Zeer sterk. Er zijn hier veel details: https://www.extremetech.com/extreme/134910-nanocellulose-a-cheap-conductive-stronger-than-kevlar-wonder-material-made-from-wood-pulp . Citaat: “lichtgewicht, flexibel, sterker dan staal, stijver dan Kevlar “… Het wordt natuurlijk geproduceerd door een boom in een structuur die door evolutie (lange termijn) en omgeving (tijdens de levensduur van de boom) is aangescherpt om zo goed mogelijk voor de boom te kunnen worden gebruikt. We moeten een beetje werk doen om het om te vormen tot nanocellulose, in plaats van het alleen in balken te zagen.

Hout bevat ook een natuurlijke lijm, lignine genaamd, die cellulosevezels met elkaar verbindt. Net zoals cellulose minstens zo sterk is als onze beste kunststoffen, is lignine minstens zo goed als onze beste lijmen en harsen. Tot voor kort was het een orde van grootte beter, maar onze chemici hebben het ingehaald en nu kunnen we hout zo sterk aan hout lijmen alsof de boom het hout had laten groeien in de vorm die we wilden (*). Voer Glulam in. (Afschuwelijke naam: een samentrekking van gelijmd laminaat, denk ik). Hoe dan ook, google “glulam” en je zult zien dat mensen nu kleine wolkenkrabbers van hout bouwen en grotere plannen.Het is tenslotte gewicht voor gewicht zo sterk als staal (en contra-intuïtief, meer brandwerend!) Glulam is niet hetzelfde als eenvoudig gezaagd hout, dus architecten voelen nog steeds hun zin , en eerst ervaring en vertrouwen opbouwen met kleinere constructies.

Dit is wereldopbouw, dus deze referenties vertellen je wat er mogelijk is (met behulp van cellulose). Met behulp van genetische manipulatie kunnen we mogelijk bomen herprogrammeren om hout te laten groeien dat beter aansluit op onze eigen behoeften. Of op een planeet met een hogere zwaartekracht, kan de evolutie hetzelfde hebben gedaan (anders zijn er geen bomen op die planeet). En het is zelfs mogelijk dat er een beter biopolymeer is dan cellulose.

(*) trouwens, middeleeuwse bouwers gebruikten de vormen waarin de boom groeide. Ze hakten het hout niet in willekeurig rechte maar zwakkere balken. Ze bouwden boogachtige daken en schepen met natuurlijk gebogen hout. buigzaam, wacht dan een eeuw om hout te oogsten met de bochten die ze nodig hadden. We kunnen nu (of binnenkort) de biotechnologie hebben om de groei van een boom op subtielere manieren te sturen dan door een jonge boom aan een raamwerk te binden. Hebben we echter het geduld?

Antwoord

Dus ik weet niet zeker welk hout het moeilijkst is, maar hier in Australië is de ijzerhoutsoort zijn van oudsher gebruikt voor elektriciteitspalen. Door hun dichtheid en sterkte zijn ze zeer goed bestand tegen rotten (minder een probleem in de outback) en termietenaanvallen (wat nog belangrijker is). Staal gebruiken is niet zon goede optie omdat het elektriciteit geleidt. Tientallen jaren geleden waren de ijzerbossen toegankelijker omdat je ze uit de omgeving kon kappen. Natuurlijk zijn ze overgeoogst en omdat het een zeer langzaam groeiende boom is, is het niet langer een duurzaam houtproduct. Ook zijn we beter in het isoleren van stalen palen en deze uit gegoten beton te vormen.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *