北京
尽管木材确实显示出作为钢铁和混凝土等结构材料的可再生替代品的前景，但它仍然往往比这些物质弱一些。科学家们现在已经着手解决这一缺点，通过添加铁来强化木材。
在助理教授维维安·默克的带领下，佛罗里达大西洋大学（FAU）的一组研究人员开始使用未经处理的红橡木硬木立方体。红橡木 —— 以及像枫木、樱桃木和胡桃木这样的硬木 —— 是所谓的环状多孔木材的一个例子。简而言之，这意味着它利用巨大的环形内部容器将水从树根吸到叶子上。
科学家们继续将硝酸铁与氢氧化钾混合，产生了一种名为纳米晶铁氢化物的硬质氧化铁矿物，这种矿物天然存在于土壤和水中。利用真空浸渍工艺，这种铁氢化物的纳米粒子被吸入木材并沉积在其单个细胞壁内。
这一行动加强了这些墙壁，从而使木材的刚度和硬度分别提高了260.5%和127%。也就是说，当改性的红橡木弯曲或断裂时，其方式与未改性的测试样品非常相似。这可能是因为尽管木材的细胞壁得到了加强，但细胞之间的结合没有得到加强。
重要的是，水合铁纳米颗粒的加入只增加了木材的少量重量。此外，由于这些颗粒是无毒的，当木材最终被丢弃或回收时，它们不应该对环境构成威胁。
FAU工程与计算机科学学院院长Stella Batalama博士说：“我们的研究人员正在为新一代生物基材料奠定基础，这些材料有可能在结构应用中取代钢铁和混凝土等传统材料。”
“这项工作的影响远远超出了工程领域，它有助于全球减少碳排放，减少浪费，并为从建筑物到大型基础设施的所有事物提供可持续的，自然启发的解决方案。”
迈阿密大学和橡树岭国家实验室的科学家也参与了这项研究，最近发表在《ACS应用材料与界面》杂志上。
在之前的一项研究中，佐治亚理工学院的一个研究小组确定，用不同类型的金属氧化物浸渍木材还有助于防止木材腐烂。
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