Theo một báo cáo khoa học được công bố gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát triển một kỹ thuật xử lý gỗ giúp vật liệu này cứng hơn gấp 23 lần, từ đó có thể tạo ra những con dao và đinh bằng gỗ sắc bén.

Các nhà khoa học vật liệu tại Đại học Maryland đã phát triển một loại gỗ cứng có thể được sử dụng như một chất thay thế bền vững cho các vật liệu như thép và gốm sứ. Để chứng minh độ dẻo dai của loại gỗ đã qua xử lý hóa học, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một con dao sắc bén hơn gần ba lần so với một con dao để bàn ăn bằng thép không gỉ, cũng như một chiếc đinh gỗ có thể đóng vào gỗ mà không bị bất kỳ tổn thương nào, và không bị rỉ sét.


“Khi bạn quan sát những vật liệu cứng mà bạn sử dụng trong cuộc sống hàng ngày, bạn sẽ thấy nhiều vật liệu trong số đó là vật liệu nhân tạo vì vật liệu tự nhiên không nhất thiết phải đáp ứng những gì chúng ta cần”, tác giả nghiên cứu Teng Li, một nhà khoa học vật liệu tại Đại học của Maryland, cho biết. “Xenlulo, thành phần chính của gỗ, có tỷ lệ sức mạnh và mật độ cao hơn so với hầu hết các vật liệu được chế tạo như gốm sứ, kim loại và polyme, nhưng việc sử dụng gỗ hiện tại của chúng ta hầu như không phát huy hết tiềm năng của nó.”

Là vật liệu phổ biến được sử dụng trong xây dựng, gỗ kém về độ bền khi so sánh với vật liệu do con người tạo ra vì nó chỉ bao gồm 40% –50% xenlulo, với hemicellulose và lignin là những thành phần yếu hơn. Để tạo ra gỗ cứng, các nhà khoa học đặt ra mục tiêu loại bỏ các thành phần yếu hơn trong khi không ảnh hưởng đến cellulose.


Teng Li và nhóm của anh đã đạt được mục tiêu của mình thông qua một quy trình gồm hai bước. Bước đầu tiên liên quan đến việc loại bỏ lignin, một quá trình dường như làm cho gỗ mềm, linh hoạt và hơi bí, trong khi giai đoạn thứ hai liên quan đến việc áp dụng áp lực và nhiệt lên gỗ đã qua xử lý hóa học để loại bỏ nước và làm đông đặc nó. Tại thời điểm này, gỗ cứng có thể được xử lý và chạm khắc thành bất kỳ hình dạng nào, nhưng nó cũng có thể được phủ trong dầu khoáng để kéo dài tuổi thọ. Vì xenlulo có xu hướng hấp thụ nước, dầu khoáng bảo quản dao làm bằng gỗ cứng, đảm bảo chúng vẫn sắc bén sau nhiều lần rửa.

Li nói: “Con dao cắt qua miếng bít tết vừa chín tới một cách dễ dàng, với hiệu suất tương tự như một con dao trên bàn ăn.

Ngoài những con dao gỗ sắc bén một ngày nào đó có thể được sử dụng thay thế cho thép và gốm, các nhà khoa học còn tạo ra những chiếc đinh bền có thể đóng qua nhiều tấm gỗ mà không bị hư hại gì và có ưu điểm là chống gỉ.

Các tác giả nghiên cứu viết: “Một chiếc đinh HW (gỗ cứng) có thể hoạt động như một chiếc đinh thép với hiệu suất tương đương nhưng không bị gỉ, một cơ chế hỏng hóc chính của đinh thép”. “Những ứng dụng đáng khích lệ này là một giải pháp thay thế tái tạo và chi phí thấp cho các vật liệu cứng thông thường với tiềm năng thay thế các đồ dùng trên bàn bằng nhựa và đinh thép.”

Teng Li và các đồng nghiệp của ông tại Đại học Maryland đã nghiên cứu tạo ra loại gỗ cứng trong nhiều năm, và phiên bản gỗ cứng mới nhất của họ là loại gỗ cứng nhất cho đến nay.