難以相信木頭更勝鋼材!美國科學家研發木製汽車

圖文/7car 小七車觀點

由於木頭的材質特性使然,自 30 年代之後便已經逐漸從車輛的主要結構退居為窗檻、內飾等零部件的角色,雖然近代仍有 Morgan Plus 4 遵循古法以白楊木手工製造車體底盤,但每隔十年的時間仍需要進廠更換以保持足夠的安全性,以木頭打造車輛,似乎成了近代的天方夜譚。

不過根據外電報導,美國 University of Maryland, College Park 的材料科學家 Liangbing Hu 與其同事研發了新款高密度木材,強調其強度將遠勝於鋼材。

該高密度強化木材係以木料放入水中加熱至沸騰,然後將木料放入氫氧化鈉 (sodium hydroxide,NaOH) 及亞硫酸鈉 (sodium sulfite,Na2SO3) 溶液中浸泡,透過這項工序可除去木材中的木質素 (lignin) 以及半纖維素 (hemicellulose),將木材的纖維素(cellulose) 保留下來。

其後將木材進行壓縮處理至細胞壁破裂,並透過持續的加壓及加熱使得氫原子與臨近纖維素奈米纖維內的相鄰原子結合,形成化學鍵,進而大幅提升材料的強度。

據開發者表示,這類壓縮木材其密度是未經處理之基材密度的3倍,在抗拉強度方面也提升了10倍、抗壓力提升了 50 倍、剛度分增加 20 倍之譜,在硬度、抗劃痕及耐衝擊能力也得到了大幅提升,並且幾乎可利用模壓技術加工成各種形狀。

此外,這種新高密度木材在高濕條件下膨脹率不足 10%,並且在塗層的保護下即可解決材料膨脹問題,適合被應用於底盤、保險桿等部位,相較於 2009 年 Splinter Wooden Supercar 採用的編織法加上熱壓處理後的木材製作方式更為簡單,強度也更適合打造車輛。

 

▲2009 年 Splinter Wooden Supercar 以碳纖維編織的概念製造木製原型車,但該技術最終並未付諸量產。

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