当我们想到刀具时，通常会想到钢或陶瓷材质，但研究人员已经开发出一种用木材制造强力刀具的方法。这种材料被称为硬化木材。材料科学家已经找到了一种方法，使木材的硬度提高23倍，然后将其制成比不锈钢餐桌刀具锋利三倍的刀具。
这种方法和结果发表在《物质》期刊上。与钢和陶瓷的生产方法相比，硬化木材刀具可能更具可持续性。而且它们可以像普通刀具一样清洗和重复使用。
“这种刀具可以轻松切割中熟牛排，性能与餐桌刀具相似，”马里兰大学的资深作者Teng Li在一份声明中说。
但这不仅仅是餐具。硬化木材可以用于其他类型的物体，其中通常使用铁和钢。该团队测试的一个例子是钉子。团队在没有使钉子变钝的情况下将三块木板钉在一起。
这项工作的起点是团队认识到人造材料通常满足自然材料无法满足的需求。即使它们在正确处理的情况下可能具有这种潜力。
“木材的主要成分纤维素，其强度与密度的比率高于大多数工程材料，如陶瓷、金属和聚合物，但我们现有的木材使用几乎没有触及其全部潜力，”Li解释道。
木材含有40%到50%的纤维素，但其剩余成分半纤维素和木质素较弱。硬化木材过程去除这些成分，使材料发挥其全部潜力。
“这是一个两步过程，”Li说。“在第一步中，我们部分脱木质素木材。通常，木材非常坚硬，但在去除木质素后，它变得柔软、灵活，有些松软。在第二步中，我们通过施加压力和热对化学处理的木材进行热压，以使其致密并去除水分。”
该过程去除了木材中天然存在的缺陷，使其更强。然后可以将其塑造成所需的任何形状。
该团队正在研究处理过程中使用的化学物质可以重复使用的频率以及需要多少能量，因此他们可以评估这种方法与传统方法相比的环境影响。
“在我们的厨房里，我们有许多木制物品，如切菜板、筷子或擀面杖，使用时间非常长，”Li说。“这些刀具也可以多次使用，如果你重新打磨、磨尖并进行同样的常规维护。”