การทำไม้เทียมขนาดใหญ่

นักวิจัยในจีนได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการผลิตไม้เทียมที่เหมือนมีชีวิตในขนาดใหญ่จากพอลิเมอร์ที่เรียกว่าเรโซล ซึ่งคล้ายกับลิกนินมาก (สารประกอบที่พบในไม้ธรรมชาติ) ไม้ที่มนุษย์สร้างขึ้นมีน้ำหนักเบาและแข็งแรงพอๆ กับไม้ธรรมชาติ แต่ก็ทนต่อไฟและกรดได้เช่นกันไม้เป็นวัสดุธรรมชาติที่พบมากที่สุดชนิดหนึ่ง มีคุณสมบัติที่ดีหลายอย่าง เช่น น้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง 

ซึ่งมาจากโครงสร้างเซลล์แบบมีลำดับ

ชั้นและเมทริกซ์ (ทำจากลิกนินและเฮมิเซลลูโลส) ที่ฝังตัวด้วยเส้นใยเซลลูโลสที่มีเส้นใยเซลลูโลสอย่างดี ไม้เติบโต (ช้ามาก) ในลักษณะควบคุมจากล่างขึ้นบน และทุกระดับโครงสร้างมีส่วนทำให้เกิดคุณสมบัติที่โดดเด่นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยประสบความสำเร็จในการทำ “ไม้พิเศษ” โดยการปรับเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคของไม้ธรรมชาติหรือรวมเซลลูโลสที่ได้จากไม้เข้ากับวัสดุสังเคราะห์ แม้ว่าวัสดุเหล่านี้จะน่าประทับใจในแง่ของความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพและมีความเหนียว 

แต่ก็ยังติดไฟได้และไม่ทนต่อการกัดกร่อนจากกรดมากนัก ไม้ที่ทำจากเซรามิกที่เติบโตด้วยเทคนิคจากล่างขึ้นบน (เช่น การหล่อแบบเยือกแข็งหรือการพิมพ์ 3 มิติ) โดยใช้โพลีเมอร์เป็นสารยึดเกาะและผงขนาดไมโครหรือนาโนเนื่องจากหน่วยการสร้างก็แสดงให้เห็นเช่นกัน แต่มักจะอ่อนแอทางกลไกและโครงสร้างจุลภาคไม่สามารถทำได้ ถูกควบคุมได้ง่าย

“เว็บเคมี” นักวิจัยที่นำโดยShu-Hong Yuจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีน (USTC) กำลังนำเสนอวิธีการใหม่ในการผลิตไม้โพลีเมอร์สังเคราะห์จำนวนมากอย่างรวดเร็วซึ่งมีรูปลักษณ์และให้ความรู้สึกเหมือนของจริงมาก ในการทำเช่นนี้ ก่อนอื่นพวกเขาจะละลายรีโซลในสารละลายกรดไคโตซานเพื่อสร้างส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน จากนั้นจึงเทสารละลายลงในแม่พิมพ์ (เช่น กระบอกปลายเปิด) ที่วางบนแท่นทองแดงเย็นและแช่แข็งในทิศทางเดียวด้วยอัตราการเยือกแข็งคงที่ “จากนั้นเราก็แช่ทองแดงในอ่างไนโตรเจนเหลวและหลังจากการทำให้แห้งด้วยการเยือกแข็ง บ่มพอลิเมอร์ไครโอเจลที่อุณหภูมิสูง 180°C” Yu อธิบาย

รีโซลซึ่งคล้ายกับลิกนินธรรมชาติมาก 

ทำหน้าที่เป็น ‘ใยเคมี’ ที่ยึดเส้นใยเซลลูโลสในไคโตซานไว้ด้วยกัน” เขากล่าวเสริม “ด้วยเหตุนี้ เราจึงสามารถสร้างเมทริกซ์ซึ่งคริสตัลที่ควบคุมตนเองได้เติบโตที่อุณหภูมิต่ำ อนุภาคต่างๆ เช่น ไอออนของโลหะและลวดนาโน/แผ่นสามารถรวมเข้ากับไม้โพลีเมอร์ในขั้นตอนนี้เพื่อเปลี่ยนแปลงลักษณะที่ปรากฏหรือคุณสมบัติทางกายภาพ

“เราสามารถควบคุมโครงสร้างเซลล์ของไม้ใหม่ (ส่วนประกอบ ขนาดรูพรุน และความหนาของผนัง) ได้ในระหว่างการผลิต” Yu บอกกับPhysics World “ไม้มีคุณสมบัติที่ดีหลายอย่าง ซึ่งรวมถึงความหนาแน่นต่ำ (90-600 มก./ซม. 3 ) และกำลังรับแรงอัดสูง (45 MPa) ซึ่งเทียบได้กับไม้ธรรมชาติ”

และนั่นไม่ใช่ทั้งหมด: ไม้โพลีเมอร์ยังทนทานต่อกรด ตรงกันข้ามกับไม้ธรรมชาติ โดยไม่มีคุณสมบัติทางกลลดลง “นอกจากนี้ยังมีการนำความร้อนที่ต่ำเพียง 21 mW/m/K ซึ่งทำให้อยู่ในระดับเดียวกับฉนวนความร้อนที่ล้ำสมัย เช่น พอลิเมอร์/คอมโพสิต SiO 2 ไฮบริด” Yu กล่าวเสริม “นอกจากนี้ยังเป็นสารหน่วงไฟที่ดีและสามารถดับตัวเองได้อย่างรวดเร็วเมื่อนำออกจากเปลวไฟ ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่เหมาะกับไม้ธรรมชาติเลย”

นักวิจัยกล่าวว่าไม้ใหม่ของพวกเขาอาจถูกใช้เป็นทางเลือกแทนไม้ธรรมชาติในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง “กลยุทธ์ใหม่ของเราในการผลิตไม้เทียมยังสามารถนำไปใช้กับวิศวกรรมวัสดุผสมทางวิศวกรรมชีวมิติที่มีประสิทธิภาพสูงด้วยฟังก์ชันเฉพาะที่ดีกว่าไม้แบบดั้งเดิม” Yu กล่าว “วัสดุเหล่านี้จะพบการใช้งานที่หลากหลายในเทคโนโลยีมากมาย”

ไฟป่าที่ร้ายแรงที่สุด ของแคลิฟอร์เนียตอน

ใต้มักจุดไฟโดยมนุษย์จากนั้นจึงขับเคลื่อนด้วยลมซานตาอานานอกชายฝั่งของภูมิภาค จากข้อมูลของนักวิจัยสหรัฐฯ ที่ศึกษาข้อมูล 25 ปี เกี่ยวกับการเกิดลมและสาเหตุตามธรรมชาติของไฟ เช่น ฟ้าผ่า

“การเกิดเพลิงไหม้บ่อยครั้งระหว่างลมซานตาอานา ซึ่งเป็นสภาพอากาศที่เลวร้ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์” เจค็อบ เบนดิกซ์แห่งมหาวิทยาลัยซีราคิวส์สหรัฐอเมริกา กล่าว “แม้ว่าไฟจะเกิดขึ้นตามธรรมชาติในภูมิภาคนี้เสมอ แต่ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นว่าไฟที่ขับโดยซานตาอานานั้นแทบจะไม่เคยเกิดขึ้นตามธรรมชาติเลย เพราะสายฟ้าไม่ได้ฟาดลงมาเมื่อลมพัดมา”

งานวิจัยชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการกำหนดมาตรการใหม่ ๆ ในทางปฏิบัติเพื่อลดการจุดไฟของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาของปีที่มีลมซานตาอานาเป็นปกติ “การจุดไฟของมนุษย์ไม่สามารถป้องกันได้ทั้งหมด เนื่องจากอุบัติเหตุบางอย่างจะเกิดขึ้น เช่นเดียวกับการลอบวางเพลิง” เบนดิกซ์กล่าว “แต่การลงทุนในการตัดต้นไม้ข้างสายไฟ โฆษณาอันตรายจากการจอดรถด้วยท่อไอเสียร้อนบนพื้นหญ้าแห้ง การไล่ยิงเป้าหมายที่ใกล้ต้นไม้แห้งนั้นสำคัญมาก”

นักวิจัยเข้าใจมาระยะหนึ่งแล้วว่าลมซานตาอานาทำให้ไฟป่าแคลิฟอร์เนียลุกลาม มีต้นกำเนิดมาจากบริเวณที่มีความกดอากาศสูงในบริเวณภายในที่แห้งแล้งของสหรัฐ ตะวันตก ลมอุ่นจะพัดเข้าสู่มหาสมุทรแปซิฟิกโดยไม่สูญเสียความร้อน ความชื้นลดลงเมื่อพวกเขาลงมาเหนือเทือกเขา

อากาศร้อนและแห้งซึ่งส่งผลให้เหมาะสำหรับการขับเปลวไฟผ่านสภาพอากาศแบบเมดิเตอร์เรเนียนของภูมิภาคซึ่งมีอยู่มากในพืชพรรณที่ติดไฟได้ เนื่องจากลมซานตาอานาเกิดขึ้นบ่อยที่สุดในฤดูหนาว ไฟจึงมักเกิดขึ้นในฤดูใบไม้ร่วง ระหว่างฤดูแล้งในฤดูร้อนและฝนในฤดูหนาว

Bendix และJustin Hartnett ซึ่งอยู่ที่ Syracuseเช่นกัน มีเป้าหมายเพื่อค้นหาว่าการจุดไฟโดยธรรมชาติเป็นสาเหตุหลักของไฟป่าที่แพร่กระจายโดยลมซานตาอานา หรือถ้ามนุษย์มีความผิดมากกว่านั้น พวกเขาตรวจสอบวันที่เฉพาะในช่วง 25 ปีที่ผ่านมาของการเกิดฟ้าผ่ารุนแรงที่จุดไฟตามธรรมชาติพร้อมกับจังหวะของลมซานตาอานา สายฟ้าฟาดเกิดขึ้นโดยเฉลี่ย 52 วันในช่วงต้นปีมากกว่าลมที่พวกเขาพบ ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในช่วงเวลาของการเกิดเพลิงไหม้ในฤดูใบไม้ร่วง ซึ่งเป็นผลที่สามารถอธิบายได้จริงโดยการจุดไฟที่มนุษย์สร้างขึ้นเท่านั้น

นักวิจัยกล่าวว่าไฟเป็นภัยคุกคามที่สำคัญในแคลิฟอร์เนียตอนใต้ซึ่งมีมูลค่าหลายล้านดอลลาร์ต่อปีสำหรับความเสียหายต่อทรัพย์สินและมาตรการปราบปรามตามรายงานของนักวิจัยตลอดจนนำความเสี่ยงด้านสุขภาพและความปลอดภัยจากไฟไหม้เองและผลกระทบด้านลบต่อคุณภาพอากาศ

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >> ป๊อกเด้งออนไลน์