Para ilmuwan dari Universitas Maryland telah mengembangkan proses yang memungkinkan mereka memanipulasi kayu untuk membuatnya lebih padat hingga 23 kali lebih keras dari kayu biasa. Mereka menggunakan temuan teknologi baru tersebut untuk membuat barang-barang seperti pisau dan paku kayu untuk menyaingi baja tradisional.
Photo credit: Bo Chen
Teng Li, seorang ilmuwan material dan insinyur teknologi dari Universitas Maryland di Amerika Serikat mengatakan bahwa dia bersama rekan-rekannya membuat pisau kayu untuk mendemonstrasikan hasil penelitian tersebut.
"Yang mengejutkan, pisau kayu kami ternyata tiga kali lebih tajam dari pisau meja makan stainless steel biasa," katanya. "Ini dapat mencapai tujuan penelitian untuk memotong steak matang (well-done) dengan sangat baik tanpa patah."
Li menambahkan bahwa pisau dapat diasah ketika menjadi tumpul, dan bahkan bertahan di mesin pencuci piring (diswasher).
Proses pembuatan kayu keras sebenarnya cukup sederhana, kata Li. Kayu mendapatkan banyak kekuatannya dari selulosa, zat yang membentuk serat kayu.
"Kami menggunakan bahan kimia untuk menghilangkan sebagian lignin. Dan setelah langkah pertama kayu menjadi lunak, lentur dan agak licin," kata Li.
"Jadi langkah kedua kami adalah memberikan tekanan. Kami juga meningkatkan suhu. Tujuannya adalah untuk benar-benar memadatkan kayu alami dan juga menghilangkan air, mengurangi ketebalannya berkurang menjadi sekitar 20% dari ketebalan awalnya."
Photo credit: ScienceDirect
Analisis mikroskopis dari produk (pisau) kayu mengungkapkan bahwa proses tersebut telah secara signifikan mengurangi cacat alami pada kayu, meruntuhkan ruang di antara serat, dan bahkan pori-pori dan lubang kecil di dinding sel kayu. Bahan yang dikompresi menunjukkan kecenderungan yang sangat kecil untuk memantul kembali ke ketebalan aslinya.
Para ilmuwan tersebut juga mengembangkan teknologi ini untuk membuat paku kayu yang bisa berfungsi sebagaimana paku baja biasa.
Paku baja akan berkarat seiring dengan waktu, namun hal itu tidak akan terjadi pada paku kayu yang dikeraskan. Dan kemungkinan juga teknologi ini akan dikembangkan untuk membuat lantai kayu yang tahan goresan.
Photo credit: Bo Chen
Dari berbagai sumber.
Photo credit: Bo Chen
Teng Li, seorang ilmuwan material dan insinyur teknologi dari Universitas Maryland di Amerika Serikat mengatakan bahwa dia bersama rekan-rekannya membuat pisau kayu untuk mendemonstrasikan hasil penelitian tersebut.
"Yang mengejutkan, pisau kayu kami ternyata tiga kali lebih tajam dari pisau meja makan stainless steel biasa," katanya. "Ini dapat mencapai tujuan penelitian untuk memotong steak matang (well-done) dengan sangat baik tanpa patah."
Li menambahkan bahwa pisau dapat diasah ketika menjadi tumpul, dan bahkan bertahan di mesin pencuci piring (diswasher).
Proses pembuatan kayu keras sebenarnya cukup sederhana, kata Li. Kayu mendapatkan banyak kekuatannya dari selulosa, zat yang membentuk serat kayu.
"Selulosa, komponen utama kayu, memiliki rasio kekuatan dan kepadatan yang lebih tinggi daripada kebanyakan bahan rekayasa, seperti keramik, logam, dan polimer, tetapi penggunaan kayu saat ini hampir tidak menyentuh potensi penuhnya.
Meskipun sering digunakan dalam bangunan, kekuatan kayu jauh dari selulosa. Ini karena kayu hanya terdiri dari 40%-50% selulosa, selebihnya terdiri dari hemiselulosa dan lignin, yang bertindak sebagai pengikat,” kata Teng Li.
"Kami menggunakan bahan kimia untuk menghilangkan sebagian lignin. Dan setelah langkah pertama kayu menjadi lunak, lentur dan agak licin," kata Li.
"Jadi langkah kedua kami adalah memberikan tekanan. Kami juga meningkatkan suhu. Tujuannya adalah untuk benar-benar memadatkan kayu alami dan juga menghilangkan air, mengurangi ketebalannya berkurang menjadi sekitar 20% dari ketebalan awalnya."
Photo credit: ScienceDirect
Analisis mikroskopis dari produk (pisau) kayu mengungkapkan bahwa proses tersebut telah secara signifikan mengurangi cacat alami pada kayu, meruntuhkan ruang di antara serat, dan bahkan pori-pori dan lubang kecil di dinding sel kayu. Bahan yang dikompresi menunjukkan kecenderungan yang sangat kecil untuk memantul kembali ke ketebalan aslinya.
Para ilmuwan tersebut juga mengembangkan teknologi ini untuk membuat paku kayu yang bisa berfungsi sebagaimana paku baja biasa.
Paku baja akan berkarat seiring dengan waktu, namun hal itu tidak akan terjadi pada paku kayu yang dikeraskan. Dan kemungkinan juga teknologi ini akan dikembangkan untuk membuat lantai kayu yang tahan goresan.
Photo credit: Bo Chen
Dari berbagai sumber.