Bài dịch từ https://www.sciencedaily.com/
Researchers make hardened wooden knives that slice through steak

Những con dao sắc bén nhất hiện thường được làm bằng thép hoặc gốm, cả hai đều là vật liệu nhân tạo phải được rèn trong lò với nhiệt độ rất cao. Vừa qua, các nhà nghiên cứu đã tạo ra những con dao sắc bén bằng gỗ với phương pháp bền vững. Phương pháp này được công bố vào ngày 20 tháng 10 năm 2021 trên tạp chí Matter.

Trong nghiên cứu, các tác giả đã làm cho gỗ cứng hơn 23 lần so với gỗ thông thường, và làm ra một con dao làm từ vật liệu này sắc hơn gần ba lần so với một con dao để bàn ăn bằng thép không rỉ.

Teng Li (@ToLiTeng), tác giả chính của nghiên cứu và là một nhà khoa học vật liệu tại Đại học Maryland cho biết: “Con dao cắt qua miếng bít tết vừa chín tới một cách dễ dàng, với hiệu suất tương tự như một con dao thông thường dùng trên bàn ăn. Dao gỗ có thể được rửa sạch và tái sử dụng, khiến nó trở thành một sự thay thế đầy hứa hẹn cho dao thép, gốm và nhựa dùng một lần.

Li và nhóm của ông cũng chứng minh rằng vật liệu của họ có thể được sử dụng để sản xuất đinh gỗ sắc bén như đinh thép thông thường. Không giống như đinh thép, đinh gỗ mà nhóm nghiên cứu đã phát triển có khả năng chống rỉ. Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng những chiếc đinh gỗ này có thể được dùng để đóng ba tấm ván lại với nhau mà không hư hại gì. Ngoài dao và đinh, Li hy vọng rằng, trong tương lai, vật liệu này cũng có thể được sử dụng để làm sàn gỗ cứng có khả năng chống trầy xước và mài mòn cao hơn.

Phương pháp này của Li là mới so với các phương pháp gia công gỗ truyền thống. Khi gỗ dùng làm đồ nội thất hoặc vật liệu xây dựng, thì chỉ được xử lý bằng hơi nước và nén ép, gỗ sau khi nén thường bị đàn hồi trở lại. Li nói: “Bạn quan sát các vật liệu cứng mà bạn sử dụng trong cuộc sống hàng ngày, bạn sẽ thấy đa số là các vật liệu nhân tạo vì vật liệu tự nhiên không đáp ứng được yêu cầu của chúng ta."

Chúng ta đã biết, xenlulo, thành phần chính của gỗ, có tỷ lệ giữa độ bền cơ học so với khối lượng riêng cao hơn đa số các vật liệu kỹ thuật khác, như gốm, thép, và polyme, nhưng cách sử dụng gỗ hiện tại của chúng ta hầu như không phát huy hết tiềm năng của nó. Mặc dù gỗ thường được sử dụng trong xây dựng, nhưng độ bền cơ học của gỗ không bằng xenlulo. Điều này là do gỗ chỉ được tạo thành từ 40% -50% xenlulo, phần còn lại bao gồm hemixenlulo và lignin, đóng vai trò như một chất kết dính.

Li và nhóm của ông đã tìm cách xử lý gỗ theo cách để loại bỏ các thành phần yếu hơn trong khi không phá hủy kết cấu của xenlulo. Quá trình xử lý này gồm hai bước:

Bước 1: Tách lignin ra khỏi gỗ, gỗ trở nên mềm, đàn hồi, đôi khi dẻo.

Bước 2. Tiến hành ép nhiệt để nén gỗ lại và loại bỏ nước khỏi gỗ."

Sau khi gỗ được nén và tạo hình dạng mong muốn, sẽ được phủ một lớp dầu khoáng để kéo dài tuổi thọ của sản phẩm. Lớp dầu này chủ yếu hạn chế khả năng hút nước của gỗ nén trong quá trình sản phẩm (dao) ngâm trong nước.

Sử dụng kính hiển vi có độ phân giải cao, Li và nhóm của ông đã kiểm tra cấu trúc vi mô của gỗ biến tính này để xác định cơ chế tạo ra độ cứng của nó. Kết quả cho thấy, gỗ biến tính bằng phương pháp này đã loại bỏ hết các khuyết tật của gỗ tự nhiên, làm mất đi các đường lưu thông nước và chất khoáng vốn có của gỗ.

Quá trình biến tính gỗ trở nên cứng theo cách này có tiềm năng trong việc tiết kiệm năng lượng và giảm tác động đến môi trường so với việc sản xuất vật liệu nhân tạo tương tự khác.

Li nói: Trong căn bếp của chúng ta thường sử dụng nhiều dụng cụ bằng gỗ như đũa, thớt, ... với những con dao của nghiên cứu này cũng có thể đánh nhẵn, mài sắc để duy trì độ sắc khi sử dụng.

Nguồn

Chen et al. Hardened Wood as a Renewable Alternative to Steel and Plastic. Matter, 2021 DOI: 10.1016/j.matt.2021.09.020

Bài dịch còn nhiều từ ngữ sử dụng chưa được chính xác, rất mong nhận được góp ý của bạn đọc để tác giả chỉnh sửa sao cho có được bài dịch dễ hiểu hơn và đạt chất lượng tốt nhất. Mọi góp ý xin để lại ở khung Comment phần cuối bài viết.
Trân trọng cảm ơn!