ടേബിൾ കത്തികളേക്കാൾ മൂന്നിരട്ടി മൂർച്ചയുള്ളതാണ് കഠിനമായ മരക്കത്തികൾ

പ്രകൃതിദത്ത മരവും ലോഹവും ആയിരക്കണക്കിന് വർഷങ്ങളായി മനുഷ്യർക്ക് ആവശ്യമായ നിർമ്മാണ സാമഗ്രികളാണ്. പ്ലാസ്റ്റിക് എന്ന് നമ്മൾ വിളിക്കുന്ന സിന്തറ്റിക് പോളിമറുകൾ ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ പൊട്ടിത്തെറിച്ച സമീപകാല കണ്ടുപിടുത്തമാണ്.
ലോഹങ്ങൾക്കും പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾക്കും വ്യാവസായികവും വാണിജ്യപരവുമായ ഉപയോഗത്തിന് അനുയോജ്യമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ലോഹങ്ങൾ ശക്തവും കർക്കശവും പൊതുവെ വായു, വെള്ളം, ചൂട്, നിരന്തരമായ സമ്മർദ്ദം എന്നിവയെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതുമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, അവയ്ക്ക് കൂടുതൽ വിഭവങ്ങൾ ആവശ്യമാണ് (അതായത് കൂടുതൽ ചെലവേറിയത്) അവയുടെ ഉൽപന്നങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുകയും ശുദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്ലാസ്റ്റിക് ലോഹത്തിന്റെ ചില പ്രവർത്തനങ്ങൾ നൽകുന്നു, അതേസമയം കുറഞ്ഞ പിണ്ഡം ആവശ്യമുള്ളതും ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ വളരെ ചെലവുകുറഞ്ഞതുമാണ്. അവയുടെ ഗുണങ്ങൾ ഏതാണ്ട് ഏത് ഉപയോഗത്തിനും ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കാവുന്നതാണ്. എന്നിരുന്നാലും, വിലകുറഞ്ഞ വാണിജ്യ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ ഭയാനകമായ ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു: പ്ലാസ്റ്റിക് വീട്ടുപകരണങ്ങൾ ഒരു നല്ല കാര്യം, ആരും പ്ലാസ്റ്റിക് വീട്ടിൽ താമസിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നില്ല. കൂടാതെ, അവ പലപ്പോഴും ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളിൽ നിന്ന് ശുദ്ധീകരിക്കപ്പെടുന്നു.
ചില പ്രയോഗങ്ങളിൽ, പ്രകൃതിദത്ത മരത്തിന് ലോഹങ്ങളോടും പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളോടും മത്സരിക്കാൻ കഴിയും. മിക്ക കുടുംബ വീടുകളും വുഡ് ഫ്രെയിമിംഗിലാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. മിക്കപ്പോഴും പ്ലാസ്റ്റിക്കിനും ലോഹത്തിനും പകരം വയ്ക്കാൻ കഴിയാത്തവിധം പ്രകൃതിദത്ത മരം വളരെ മൃദുവായതും വളരെ എളുപ്പത്തിൽ വെള്ളം കേടുവരുത്തുന്നതുമാണ് പ്രശ്നം. സമീപകാല പത്രം ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച Matter ഈ പരിമിതികളെ മറികടക്കുന്ന ഒരു കാഠിന്യമുള്ള തടി വസ്തുക്കളുടെ സൃഷ്ടിയെ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു. ഈ ഗവേഷണം തടി കത്തികളും നഖങ്ങളും സൃഷ്ടിക്കുന്നതിൽ കലാശിച്ചു. മരം കത്തി എത്ര നല്ലതാണ്, നിങ്ങൾ അത് എപ്പോൾ വേണമെങ്കിലും ഉപയോഗിക്കുമോ?
മരത്തിന്റെ നാരുകളുള്ള ഘടനയിൽ ഏകദേശം 50% സെല്ലുലോസ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, സൈദ്ധാന്തികമായി നല്ല ശക്തി ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു പ്രകൃതിദത്ത പോളിമർ. ബാക്കി പകുതി തടി ഘടന പ്രധാനമായും ലിഗ്നിൻ, ഹെമിസെല്ലുലോസ് എന്നിവയാണ്. സെല്ലുലോസ് നീളമുള്ളതും കടുപ്പമുള്ളതുമായ നാരുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അതിന്റെ സ്വാഭാവിക നട്ടെല്ല് മരം നൽകുന്നു. ബലം, ഹെമിസെല്ലുലോസിന് യോജിച്ച ഘടന കുറവായതിനാൽ തടിയുടെ ബലത്തിന് ഒന്നും സംഭാവന ചെയ്യുന്നില്ല. ലിഗ്നിൻ സെല്ലുലോസ് നാരുകൾക്കിടയിലുള്ള ശൂന്യത നികത്തുകയും ജീവനുള്ള തടിക്ക് ഉപയോഗപ്രദമായ ജോലികൾ ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നാൽ മരം ഒതുക്കാനും അതിന്റെ സെല്ലുലോസ് നാരുകൾ കൂടുതൽ ദൃഢമായി ബന്ധിപ്പിക്കാനുമുള്ള മനുഷ്യരുടെ ഉദ്ദേശ്യത്തിനായി ലിഗ്നിൻ മാറി. ഒരു തടസ്സം.
ഈ പഠനത്തിൽ, പ്രകൃതിദത്ത മരം നാല് ഘട്ടങ്ങളായി കഠിനമായ മരം (HW) ആക്കി.ആദ്യം, ഹെമിസെല്ലുലോസ്, ലിഗ്നിൻ എന്നിവ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി മരം സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡിലും സോഡിയം സൾഫേറ്റിലും തിളപ്പിക്കുകയാണ്. ഈ രാസ ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം, തടി അമർത്തിയാൽ സാന്ദ്രമാകും. ഇത് മുറിയിലെ ഊഷ്മാവിൽ മണിക്കൂറുകളോളം അമർത്തുക. ഇത് തടിയിലെ സ്വാഭാവിക വിടവുകളോ സുഷിരങ്ങളോ കുറയ്ക്കുകയും അടുത്തുള്ള സെല്ലുലോസ് നാരുകൾ തമ്മിലുള്ള രാസബന്ധം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അടുത്തതായി, മരം 105 ° C (221 ° F) ൽ കുറച്ചുകൂടി സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുന്നു. ഡെൻസിഫിക്കേഷൻ പൂർത്തിയാക്കാൻ മണിക്കൂറുകൾ, തുടർന്ന് ഉണക്കുക. ഒടുവിൽ, പൂർത്തിയായ ഉൽപ്പന്നം വാട്ടർപ്രൂഫ് ആക്കുന്നതിന് മരം 48 മണിക്കൂർ മിനറൽ ഓയിലിൽ മുക്കിവയ്ക്കുന്നു.
സ്ട്രക്ചറൽ മെറ്റീരിയലിന്റെ ഒരു മെക്കാനിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടി ഇൻഡന്റേഷൻ കാഠിന്യമാണ്, ഇത് ബലപ്രയോഗത്തിലൂടെ ഞെക്കുമ്പോൾ രൂപഭേദം തടയാനുള്ള അതിന്റെ കഴിവിന്റെ അളവുകോലാണ്. വജ്രം സ്റ്റീലിനേക്കാൾ കഠിനമാണ്, സ്വർണ്ണത്തേക്കാൾ കഠിനമാണ്, മരത്തേക്കാൾ കാഠിന്യമാണ്, നുരകൾ പാക്ക് ചെയ്യുന്നതിനേക്കാൾ കഠിനമാണ്. ജെമോളജിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന മൊഹ്‌സ് കാഠിന്യം പോലുള്ള കാഠിന്യം നിർണ്ണയിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന പരിശോധനകൾ, ബ്രിനെൽ ടെസ്റ്റ് അവയിലൊന്നാണ്. അതിന്റെ ആശയം ലളിതമാണ്: ഒരു ഹാർഡ് മെറ്റൽ ബോൾ ബെയറിംഗ് പരീക്ഷണ പ്രതലത്തിൽ ഒരു നിശ്ചിത ശക്തിയോടെ അമർത്തുന്നു. വൃത്താകൃതിയുടെ വ്യാസം അളക്കുക പന്ത് സൃഷ്ടിച്ച ഇൻഡന്റേഷൻ. ഒരു ഗണിത ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ചാണ് ബ്രിനെൽ കാഠിന്യം കണക്കാക്കുന്നത്;ഏകദേശം പറഞ്ഞാൽ, പന്ത് അടിക്കുന്ന വലിയ ദ്വാരം, മെറ്റീരിയൽ മൃദുവാകുന്നു. ഈ പരിശോധനയിൽ, HW സ്വാഭാവിക മരത്തേക്കാൾ 23 മടങ്ങ് കഠിനമാണ്.
സംസ്ക്കരിക്കാത്ത മിക്ക പ്രകൃതിദത്ത മരങ്ങളും ജലത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യും. ഇത് തടിയെ വികസിപ്പിക്കുകയും അതിന്റെ ഘടനാപരമായ ഗുണങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. HW ന്റെ ജല പ്രതിരോധം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് രചയിതാക്കൾ രണ്ട് ദിവസത്തെ മിനറൽ സോക്ക് ഉപയോഗിച്ചു, ഇത് കൂടുതൽ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ആക്കി ("വെള്ളത്തെ ഭയപ്പെടുന്നു"). ഹൈഡ്രോഫോബിസിറ്റി ടെസ്റ്റിൽ ഒരു തുള്ളി വെള്ളം ഒരു പ്രതലത്തിൽ വയ്ക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു. ഉപരിതലം കൂടുതൽ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ആകുമ്പോൾ, ജലത്തുള്ളികൾ കൂടുതൽ ഗോളാകൃതിയിലാകുന്നു. ഒരു ഹൈഡ്രോഫിലിക് ("ജലത്തെ സ്നേഹിക്കുന്ന") ഉപരിതലമാകട്ടെ, തുള്ളികളെ പരന്നതും (പിന്നീടും) പരത്തുന്നു. വെള്ളം കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു).അതിനാൽ, ധാതു കുതിർക്കൽ HW യുടെ ഹൈഡ്രോഫോബിസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുക മാത്രമല്ല, ഈർപ്പം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിൽ നിന്ന് മരം തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.
ചില എഞ്ചിനീയറിംഗ് ടെസ്റ്റുകളിൽ, HW കത്തികൾ ലോഹ കത്തികളേക്കാൾ അൽപ്പം മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവച്ചു. വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമായ കത്തിയേക്കാൾ മൂന്നിരട്ടി മൂർച്ചയുള്ളതാണ് HW കത്തിയെന്ന് രചയിതാക്കൾ അവകാശപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ രസകരമായ ഫലത്തിന് ഒരു മുന്നറിയിപ്പ് ഉണ്ട്. ഗവേഷകർ പട്ടിക കത്തികളെ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ നമ്മൾ വെണ്ണ കത്തികൾ എന്ന് വിളിക്കാം. ഇവ പ്രത്യേകിച്ച് മൂർച്ചയുള്ളവയല്ല. രചയിതാക്കൾ അവരുടെ കത്തി സ്റ്റിക്കിന് മുറിക്കുന്ന വീഡിയോ കാണിക്കുന്നു, എന്നാൽ ന്യായമായ ശക്തനായ ഒരു മുതിർന്നയാൾക്ക് ലോഹ നാൽക്കവലയുടെ മുഷിഞ്ഞ വശം ഉപയോഗിച്ച് അതേ സ്റ്റീക്ക് മുറിച്ചേക്കാം, കൂടാതെ ഒരു സ്റ്റീക്ക് കത്തി കൂടുതൽ നന്നായി പ്രവർത്തിക്കും.
നഖങ്ങളുടെ കാര്യമോ?ഒരു എച്ച്‌ഡബ്ല്യു ആണി പ്രത്യക്ഷത്തിൽ മൂന്ന് പലകകളുള്ള ഒരു കൂട്ടത്തിൽ അടിക്കാനാകും, ഇരുമ്പ് നഖങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അത്ര എളുപ്പമല്ലെങ്കിലും. ഇരുമ്പ് കുറ്റികളുടേതിന് സമാനമായ കാഠിന്യത്തോടെയാണ് അവ വേറിട്ട് നിൽക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, അവരുടെ പരിശോധനകളിൽ, രണ്ട് കേസുകളിലെയും ബോർഡുകൾ ഒന്നുകിൽ നഖം പരാജയപ്പെടുന്നതിന് മുമ്പ് പരാജയപ്പെട്ടു, അതിനാൽ ശക്തമായ നഖങ്ങൾ വെളിപ്പെട്ടില്ല.
എച്ച്‌ഡബ്ല്യു നഖങ്ങൾ മറ്റ് വഴികളിൽ മികച്ചതാണോ? തടികൊണ്ടുള്ള കുറ്റികൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതാണ്, പക്ഷേ ഘടനയുടെ ഭാരം പ്രാഥമികമായി അതിനെ ഒന്നിച്ചുനിർത്തുന്ന കുറ്റികളുടെ പിണ്ഡത്താൽ നയിക്കപ്പെടുന്നില്ല. തടികൊണ്ടുള്ള കുറ്റികൾ തുരുമ്പെടുക്കില്ല. എന്നിരുന്നാലും, അത് വെള്ളത്തിലേക്ക് കടക്കാത്തതോ അല്ലെങ്കിൽ ജൈവവിഘടനം.
തടിയെ സ്വാഭാവിക മരത്തേക്കാൾ ശക്തമാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രക്രിയ രചയിതാവ് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ടെന്നതിൽ സംശയമില്ല. എന്നിരുന്നാലും, ഏതെങ്കിലും പ്രത്യേക ജോലിക്ക് ഹാർഡ്‌വെയറിന്റെ ഉപയോഗത്തിന് കൂടുതൽ പഠനം ആവശ്യമാണ്. ഇത് പ്ലാസ്റ്റിക് പോലെ വിലകുറഞ്ഞതും വിഭവങ്ങൾ കുറവുള്ളതുമാകുമോ? അതിന് ശക്തമായതിനോട് മത്സരിക്കാൻ കഴിയുമോ? , കൂടുതൽ ആകർഷകമായ, അനന്തമായി പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ലോഹ വസ്തുക്കൾ? അവരുടെ ഗവേഷണം രസകരമായ ചോദ്യങ്ങൾ ഉയർത്തുന്നു. നടന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന എഞ്ചിനീയറിംഗ് (ആത്യന്തികമായി വിപണി) അവർക്ക് ഉത്തരം നൽകും.