শক্ত কাঠের ছুরিগুলো টেবিলের ছুরির চেয়ে তিনগুণ ধারালো

প্রাকৃতিক কাঠ এবং ধাতু হাজার হাজার বছর ধরে মানুষের জন্য অত্যাবশ্যক বিল্ডিং উপকরণ। আমরা যে সিন্থেটিক পলিমারকে প্লাস্টিক বলি তা হল একটি সাম্প্রতিক আবিষ্কার যা বিংশ শতাব্দীতে বিস্ফোরিত হয়েছিল।
ধাতু এবং প্লাস্টিক উভয়েরই এমন বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা শিল্প ও বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত৷ ধাতুগুলি শক্তিশালী, অনমনীয় এবং সাধারণত বায়ু, জল, তাপ এবং ধ্রুবক চাপের জন্য স্থিতিস্থাপক৷ যাইহোক, তাদের আরও সংস্থান প্রয়োজন (যার অর্থ আরও ব্যয়বহুল)৷ তাদের পণ্যগুলি উত্পাদন এবং পরিমার্জন করে৷ প্লাস্টিক ধাতুর কিছু ফাংশন প্রদান করে যখন কম ভরের প্রয়োজন হয় এবং উত্পাদন করা খুব সস্তা৷ তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি প্রায় যে কোনও ব্যবহারের জন্য কাস্টমাইজ করা যেতে পারে৷ যাইহোক, সস্তা বাণিজ্যিক প্লাস্টিকগুলি ভয়ঙ্কর কাঠামোগত উপকরণ তৈরি করে: প্লাস্টিক সরঞ্জামগুলি একটি নয়৷ ভাল জিনিস, এবং কেউ একটি প্লাস্টিকের বাড়িতে বাস করতে চায় না. উপরন্তু, তারা প্রায়ই জীবাশ্ম জ্বালানী থেকে পরিশোধিত হয়.
কিছু অ্যাপ্লিকেশনে, প্রাকৃতিক কাঠ ধাতু এবং প্লাস্টিকের সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে পারে৷ বেশিরভাগ পারিবারিক বাড়িগুলি কাঠের কাঠামোর উপর নির্মিত৷ সমস্যাটি হল যে প্রাকৃতিক কাঠ খুব নরম এবং জল দ্বারা খুব সহজেই ক্ষতিগ্রস্থ হয় প্লাস্টিক এবং ধাতুকে বেশিরভাগ সময় প্রতিস্থাপন করতে৷ সাম্প্রতিক একটি কাগজ ম্যাটার জার্নালে প্রকাশিত একটি শক্ত কাঠের উপাদান তৈরির অন্বেষণ করে যা এই সীমাবদ্ধতাগুলিকে অতিক্রম করে৷ এই গবেষণাটি কাঠের ছুরি এবং পেরেক তৈরিতে পরিণত হয়েছিল৷ কাঠের ছুরিটি কতটা ভাল এবং আপনি কি শীঘ্রই এটি ব্যবহার করবেন?
কাঠের আঁশযুক্ত কাঠামো প্রায় 50% সেলুলোজ নিয়ে গঠিত, তাত্ত্বিকভাবে ভাল শক্তি বৈশিষ্ট্য সহ একটি প্রাকৃতিক পলিমার। কাঠের কাঠামোর অবশিষ্ট অর্ধেক প্রধানত লিগনিন এবং হেমিসেলুলোজ। যদিও সেলুলোজ দীর্ঘ, শক্ত তন্তু তৈরি করে যা কাঠকে তার প্রাকৃতিক মেরুদণ্ড প্রদান করে। শক্তি, হেমিসেলুলোজের সামান্য সুসংগত গঠন আছে এবং এইভাবে কাঠের শক্তিতে কিছুই অবদান রাখে না। লিগনিন সেলুলোজ তন্তুগুলির মধ্যে শূন্যস্থান পূরণ করে এবং জীবন্ত কাঠের জন্য দরকারী কাজ সম্পাদন করে। কিন্তু মানুষের উদ্দেশ্য কাঠকে সংকুচিত করা এবং এর সেলুলোজ ফাইবারগুলিকে আরও শক্তভাবে একত্রে আবদ্ধ করার জন্য, লিগনিন হয়ে ওঠে একটি বাধা
এই গবেষণায়, প্রাকৃতিক কাঠকে চারটি ধাপে শক্ত কাঠ (HW) তৈরি করা হয়েছিল। প্রথমে কাঠকে সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড এবং সোডিয়াম সালফেটে সেদ্ধ করা হয় যাতে কিছু হেমিসেলুলোজ এবং লিগনিন অপসারণ করা হয়। এই রাসায়নিক চিকিত্সার পরে, টিপে কাঠ ঘন হয়ে যায়। এটি ঘরের তাপমাত্রায় কয়েক ঘন্টার জন্য প্রেসে রাখুন৷ এটি কাঠের প্রাকৃতিক ফাঁক বা ছিদ্রগুলিকে হ্রাস করে এবং সংলগ্ন সেলুলোজ ফাইবারগুলির মধ্যে রাসায়নিক বন্ধন বাড়ায়৷ এরপর, কাঠকে আরও কিছুর জন্য 105° C (221° F) এ চাপ দেওয়া হয়৷ ঘনত্ব সম্পূর্ণ করতে ঘন্টা, এবং তারপর শুকানো হয়। অবশেষে, কাঠকে 48 ঘন্টার জন্য খনিজ তেলে ডুবিয়ে রাখা হয় যাতে সমাপ্ত পণ্যটিকে জলরোধী করা যায়।
কাঠামোগত উপাদানের একটি যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য হ'ল ইন্ডেন্টেশন কঠোরতা, যা শক্তি দ্বারা চেপে গেলে বিকৃতি প্রতিরোধ করার ক্ষমতার একটি পরিমাপ। হীরা ইস্পাতের চেয়ে শক্ত, সোনার চেয়ে শক্ত, কাঠের চেয়ে শক্ত এবং প্যাকিং ফোমের চেয়েও শক্ত। অনেক প্রকৌশলের মধ্যে কঠোরতা নির্ণয় করতে ব্যবহৃত পরীক্ষাগুলি, যেমন রত্নবিদ্যায় ব্যবহৃত Mohs কঠোরতা, ব্রিনেল পরীক্ষা তাদের মধ্যে একটি৷ এর ধারণাটি সহজ: একটি শক্ত ধাতব বল বিয়ারিং একটি নির্দিষ্ট বল দিয়ে পরীক্ষার পৃষ্ঠে চাপা হয়৷ বৃত্তের ব্যাস পরিমাপ করুন৷ বল দ্বারা তৈরি ইন্ডেন্টেশন। Brinell কঠোরতা মান একটি গাণিতিক সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়;মোটামুটিভাবে বলতে গেলে, বলটি যত বড় ছিদ্রে আঘাত করবে, উপাদান তত নরম হবে। এই পরীক্ষায়, HW প্রাকৃতিক কাঠের চেয়ে 23 গুণ বেশি শক্ত।
বেশিরভাগ চিকিত্সা না করা প্রাকৃতিক কাঠ জল শোষণ করবে৷ এটি কাঠকে প্রসারিত করতে পারে এবং শেষ পর্যন্ত এর কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলিকে ধ্বংস করতে পারে৷ লেখকরা HW এর জল প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়াতে দুই দিনের খনিজ ভিজিয়েছিলেন, এটিকে আরও হাইড্রোফোবিক করে তোলে ("পানির ভয়ে")৷ হাইড্রোফোবিসিটি পরীক্ষায় একটি পৃষ্ঠের উপর এক ফোঁটা জল রাখা জড়িত৷ পৃষ্ঠটি যত বেশি হাইড্রোফোবিক হবে, জলের ফোঁটাগুলি তত বেশি গোলাকার হবে৷ একটি হাইড্রোফিলিক ("জলপ্রেমী") পৃষ্ঠ, অন্যদিকে, ফোঁটাগুলিকে সমতল (এবং পরবর্তীকালে) ছড়িয়ে দেয় আরও সহজে জল শোষণ করে। অতএব, খনিজ ভেজানো শুধুমাত্র উল্লেখযোগ্যভাবে HW এর হাইড্রোফোবিসিটি বাড়ায় না, কাঠকে আর্দ্রতা শোষণ থেকেও বাধা দেয়।
কিছু ইঞ্জিনিয়ারিং পরীক্ষায়, HW ছুরিগুলি ধাতব ছুরিগুলির তুলনায় কিছুটা ভাল পারফর্ম করেছে৷ লেখকরা দাবি করেছেন যে HW ছুরিটি বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ ছুরির চেয়ে প্রায় তিনগুণ ধারালো৷ তবে, এই আকর্ষণীয় ফলাফলের জন্য একটি সতর্কতা রয়েছে৷ গবেষকরা টেবিল ছুরিগুলির তুলনা করছেন, বা যাকে আমরা মাখনের ছুরি বলতে পারি। এগুলো বিশেষভাবে ধারালো হওয়ার জন্য নয়। লেখক তাদের ছুরি দিয়ে একটি স্টেক কাটার একটি ভিডিও দেখান, কিন্তু একজন যুক্তিসঙ্গতভাবে শক্তিশালী প্রাপ্তবয়স্ক সম্ভবত একটি ধাতব কাঁটা দিয়ে একই স্টেক কাটতে পারে, এবং একটি স্টেক ছুরি অনেক ভালো কাজ করবে।
নখের কী হবে? একটি একক এইচডব্লিউ পেরেক দৃশ্যত তিনটি তক্তার স্তুপে সহজেই আঘাত করা যেতে পারে, যদিও এটি লোহার পেরেকের তুলনায় আপেক্ষিক স্বাচ্ছন্দ্যের মতো বিস্তারিত নয়। কাঠের খুঁটিগুলি তখন তক্তাগুলিকে একসাথে ধরে রাখতে পারে, যা ছিঁড়ে যেতে পারে এমন শক্তিকে প্রতিরোধ করে। তাদের আলাদা করে, লোহার খুঁটির মতো শক্ততা নিয়ে। তাদের পরীক্ষায়, তবে, উভয় ক্ষেত্রেই বোর্ড ব্যর্থ হওয়ার আগে উভয়ই পেরেক ব্যর্থ হয়েছিল, তাই শক্তিশালী পেরেকগুলি উন্মোচিত হয়নি।
এইচডব্লিউ নখগুলি কি অন্য উপায়ে ভাল? কাঠের খুঁটিগুলি হালকা, তবে কাঠামোর ওজন প্রাথমিকভাবে খুঁটিগুলির ভর দ্বারা চালিত হয় না যা একে একসাথে ধরে রাখে৷ কাঠের খুঁটিগুলি মরিচা পড়বে না৷ তবে, এটি জলের জন্য অভেদ্য হবে না বা জৈব বিয়োজন
এতে কোন সন্দেহ নেই যে লেখক প্রাকৃতিক কাঠের চেয়ে কাঠকে শক্তিশালী করার একটি প্রক্রিয়া তৈরি করেছেন৷ তবে, যে কোনও বিশেষ কাজের জন্য হার্ডওয়্যারের উপযোগীতা আরও অধ্যয়নের প্রয়োজন৷ এটি কি প্লাস্টিকের মতো সস্তা এবং সম্পদহীন হতে পারে? এটি কি শক্তিশালীর সাথে প্রতিযোগিতা করতে পারে? , আরও আকর্ষণীয়, অসীমভাবে পুনরায় ব্যবহারযোগ্য ধাতব বস্তু? তাদের গবেষণা আকর্ষণীয় প্রশ্ন উত্থাপন করে। চলমান প্রকৌশল (এবং শেষ পর্যন্ত বাজার) তাদের উত্তর দেবে।