木頭比鋼鐵還硬？據(jù)美媒2月25日報道，美國馬里蘭大學(xué)的科學(xué)家研發(fā)出一種新的超級材料——"超級木頭"（super wood），比鋼鐵更堅硬、輕盈并且便宜。

報道稱，馬里蘭大學(xué)的博士胡良斌與李騰一直在尋找使用木頭的新方式，之前曾制造出木頭電池、比玻璃還硬的透明木頭、利用木材燃燒凈水。這一次，他們則成功研制出了"超級木頭"。

胡良斌說："我們對于強(qiáng)力木頭結(jié)構(gòu)來替換鋼鐵和碳纖維感興趣。"而在分別使用廉價和昂貴木材進(jìn)行試驗之后，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，其結(jié)果非常類似。他表示，通過實驗處理過的木材的強(qiáng)度、韌性分別要比天然木材高出11.5倍、10倍。

該研究報告已于2月7日發(fā)表在《自然》雜志網(wǎng)站。報告稱，首先需要在氫氧化鈉和亞硫酸鈉的混合水溶液下煮沸木材樣本，然后通過熱壓將處理過的木材的細(xì)胞壁壓垮，并形成規(guī)則排列的纖維素納米纖維。由此得到的完全致密木材，比天然木材要堅固得多，將成為鋼材、甚至鈦合金的競爭對手，也可媲美碳纖維--價格卻更便宜。

方法分為兩步，首先去除木材中部分木質(zhì)素，然后在100攝氏度的溫度下進(jìn)行壓縮。木材厚度可減少80％，而密度提升2倍，包括韌性、剛度、硬度、抗沖擊性能等機(jī)械性能都超出原來的木材10倍以上。

拉伸強(qiáng)度指的是一種材料在被拉斷前可以承受的最大應(yīng)力。超級木頭的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到587兆帕，與鋼材媲美。比拉伸強(qiáng)度指的是拉伸強(qiáng)度除以密度，這一指標(biāo)對汽車、航天等一些對重量敏感領(lǐng)域的應(yīng)用很重要。由于木材的低密度特點(diǎn)，超級木頭的比拉伸強(qiáng)度超過幾乎所有金屬和合金材料，甚至包括鈦合金。試驗表明，一個高速射入的小鋼柱都無法穿透由5層超級木頭疊加的層合板。

他還說，"超級木頭"的關(guān)鍵一部分在于移除一種叫做木素的化學(xué)物質(zhì)。"木素就像是天然木頭里面把所有元素聚集在一起的粘合劑。在我們的實驗過程中，我們發(fā)現(xiàn)要完全地提升木頭的密度就得去除一些粘合劑。"

胡良斌和李騰表示，通過以化學(xué)物質(zhì)以及對木頭施壓一天左右來去除一半的木素后，木頭的強(qiáng)度和輕度足以用于建造汽車、飛機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及更多其他的用途。他們甚至表示，鋸木廠有一天可能會取代煉鋼廠。

研究人員指出，超級木頭有潛力在建筑、交通、航空航天領(lǐng)域取代金屬等材料。美國工程院院士、布朗大學(xué)教授高華健作為第三方專家評價說，這項研究為設(shè)計輕質(zhì)高性能結(jié)構(gòu)材料提供了一條有巨大潛力的途徑，在需要高強(qiáng)度高韌性和高抗沖擊的工程應(yīng)用中有廣泛應(yīng)用前景。“尤其令人興奮的是，他們對原生木材的處理方法可以簡便實施，而且對各種木材都適用。”

試想，如果該項技術(shù)未來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；瘧?yīng)用，將會徹底改變結(jié)構(gòu)材料行業(yè)的發(fā)展，不但把原材料從不可再生的鐵礦石等各種礦產(chǎn)資源變?yōu)榱丝稍偕哪静馁Y源，而且價格更低、更加環(huán)保。

對木材的需求也將帶來數(shù)量級的增長，屆時，用于制造紙漿的人工林還能有多少份額呢？價格又會漲到哪里去呢？