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木材變身“超級材料”：適用于汽車、航空航天和制造工程等領域
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隨著多年來鋼筋和混凝土樁的發展，木樁在民用基礎設施中的使用穩步下降。雖然木樁是一種可再生且低成本的基礎系統，但它們的剛度和強度較低，限制了它們在輕負載結構中的應用。
路易斯安那州立大學土木與環境工程系助理教授 Hai Thomas Lin 開發了具有高剛度和強度的木材，這種木材經久耐用、具有成本效益，可用于稱為超級木材的重載和彈性民用基礎設施。
天然木材與超級木材。圖片來源：路易斯安那州立大學工程學院
“***近對木質納米材料的研究導致了一種稱為超級木材的高性能結構材料，”林說：“它適用于民用、汽車、航空航天和制造工程領域的**應用。”
Superwood 是一種致密的木質材料，通過對天然木材進行部分脫木質素并隨后通過熱壓進行致密化生產。超級木材生產具有潛在的可持續性和成本效益，因為它避免了與波特蘭水泥和鋼鐵相關的能源密集型制造過程。
超級木材的強度和彈性模量不僅優于天然木材，而且還可能超過混凝土，Superwood 還具有出色的耐用性，可抵抗濕氣引起的腐爛和昆蟲，例如白蟻，而強度降低***小。
超木樁有望減輕當前木樁的缺點，例如結構承載力低、在硬駕駛過程中易受損壞和易腐爛，并在使用和強度極限狀態下超過木樁和混凝土樁的性能。
Lin 的研究目標是優化生產超木樁的加工條件，以提高其機械性能和耐久性能，包括抗腐爛和抗白蟻性；通過實驗室試驗研究超木樁的土樁相互作用行為；開發數值模型來預測不同土壤和載荷條件下超木樁的響應；通過生命周期分析評估超木樁的成本和環境影響。
“這項研究將促進超級木材在巖土工程中的進一步發展，包括地面改良、擋土墻和挖掘結構的支撐，”林說。
林的研究將通過巖土工程和木材復合工程研究人員的合作，使用實驗和建模技術以及生命周期分析來設計和驗證超木樁基礎系統。他將在今年夏天從路易斯安那州立大學工程學院高中暑期研究或 HSSR 項目中招募兩名高中生。
“HSSR 計劃是一項外展計劃，旨在讓成績優異的高中生參與工程領域的實際研究，”林說：“作為其戰略計劃、使命和愿景的一部分，工程學院致力于將學生培養成該地區、州及其他地區的下一代變革性問題解決者。”
https://www.hongyantu.com/news/29129.html 20220414 |
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