Τα πιο κοφτερά μαχαίρια που διατίθενται αυτή τη στιγμή στην αγορά, είτε είναι κατασκευασμένα από χάλυβα είτε είναι κεραμικά.
Και τα δύο αυτά υλικά είναι κατασκευασμένα από τον άνθρωπο και σφυρηλατούνται σε φούρνους με ακραίες θερμοκρασίες.
Σύμφωνα με το Science Daily οι ερευνητές πλέον έχουν αναπτύξει έναν δυνητικά πιο βιώσιμο τρόπο για να δημιουργήσουν αιχμηρά μαχαίρια: χρησιμοποιώντας σκληρυμένο ξύλο. Η μέθοδος, που παρουσιάστηκε στις 20 Οκτωβρίου στο περιοδικό Matter, κάνει το ξύλο 23 φορές πιο σκληρό, και ένα μαχαίρι φτιαγμένο από το υλικό αυτό είναι σχεδόν τρεις φορές πιο κοφτερό από ένα κλασσικό μαχαίρι τραπεζιού από ανοξείδωτο χάλυβα.
«Το μαχαίρι αυτό κόβει εύκολα μια μέτρια ψημένη μπριζόλα, με απόδοση παρόμοια με αυτή ενός κλασικού μαχαιριού», λέει ο Teng Li στο Science Daily, ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης και επιστήμονας υλικών στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ. Στη συνέχεια, το μαχαίρι από σκληρυμένο ξύλο μπορεί να πλυθεί και να επαναχρησιμοποιηθεί, καθιστώντας το μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση για τα μαχαίρια μιας χρήσης από πλαστικό, από χάλυβα, ή τα κεραμικά.
Ο Li και η ομάδα του απέδειξαν επίσης ότι το υλικό τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ξύλινων καρφιών τόσο αιχμηρών όσο τα συμβατικά καρφιά από ατσάλι. Σε αντίθεση με τα ατσάλινα καρφιά, τα ξύλινα καρφιά που ανέπτυξε η ομάδα είναι ανθεκτικά στη σκουριά. Οι ερευνητές έδειξαν ότι αυτά τα ξύλινα καρφιά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να καρφωθούν μαζί τρεις σανίδες, χωρίς καμία ζημιά στο καρφί. Εκτός από τα μαχαίρια και τα καρφιά, ο Li ελπίζει ότι, στο μέλλον, το υλικό θα μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να φτιάξει και δάπεδο από σκληρό ξύλο που είναι πιο ανθεκτικό στο ξύσιμο και τη φθορά.
Ενώ η μέθοδος του Li για την παραγωγή σκληρυμένου ξύλου είναι νέα, η επεξεργασία ξύλου γενικά πραγματοποιείται εδώ και αιώνες. Ωστόσο, όταν το ξύλο παρασκευάζεται για έπιπλα ή δομικά υλικά, επεξεργάζεται μόνο με ατμό και συμπίεση και το υλικό ανακάμπτει μετά τη διαμόρφωση. «Όταν κοιτάζετε γύρω σας τα σκληρά υλικά που χρησιμοποιείτε στην καθημερινή σας ζωή, βλέπετε ότι πολλά από αυτά είναι υλικά κατασκευασμένα από τον άνθρωπο, επειδή τα φυσικά υλικά δεν μπορούν να ικανοποιήσουν πάντα τις ανάγκες μας», λέει ο Li.
“Η κυτταρίνη, το κύριο συστατικό του ξύλου, έχει υψηλότερη αναλογία αντοχής προς την πυκνότητά του – από τα περισσότερα κατασκευασμένα υλικά όπως κεραμικά, μέταλλα και πολυμερή -αλλά η υφιστάμενη χρήση ξύλου μόλις που αγγίζει την πλήρη δυναμική της”, λέει. Παρόλο που χρησιμοποιείται συχνά στην κατασκευή, η αντοχή του ξύλου υπολείπεται εκείνης της κυτταρίνης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το ξύλο αποτελείται από μόνο 40%-50% κυτταρίνη, ενώ το υπόλοιπο αποτελείται από ημικυτταρόζη και λιγνίνη, η οποία λειτουργεί ως συνδετικό υλικό.
Ο Li και η ομάδα του, προσπάθησαν να επεξεργαστούν το ξύλο με τέτοιο τρόπο ώστε να αφαιρέσουν τα ασθενέστερα συστατικά χωρίς να καταστρέψουν τον σκελετό της κυτταρίνης. «Είναι μια διαδικασία δύο βημάτων», λέει ο Li. «Στο πρώτο βήμα, αφαιρούμε εν μέρει τη λιγνίνη από το ξύλο. Συνήθως, το ξύλο είναι πολύ άκαμπτο, αλλά μετά την αφαίρεση της λιγνίνης, γίνεται μαλακό, εύκαμπτο και κάπως υγρό και μαλακό. Στο δεύτερο βήμα, κάνουμε ένα ζεστό πιεστήριο εφαρμόζοντας πίεση και θερμότητα στο χημικά επεξεργασμένο ξύλο για να πυκνώσει και να αφαιρέσει το νερό.”
Μετά την επεξεργασία του υλικού και τη χάραξη στο επιθυμητό σχήμα, επικαλύπτεται με ορυκτέλαια για να παραταθεί η διάρκεια ζωής του. Η κυτταρίνη τείνει να απορροφά νερό, έτσι ώστε αυτή η επίστρωση να διατηρεί την αιχμηρότητα του μαχαιριού κατά τη χρήση και όταν πλένεται στο χέρι ή στο πλυντήριο πιάτων.
Χρησιμοποιώντας μικροσκοπία υψηλής ανάλυσης, ο Li και η ομάδα του εξέτασαν τη μικροδομή του σκληρυμένου ξύλου για να καθορίσουν την προέλευση της αντοχής του. “Η αντοχή ενός κομματιού υλικού είναι πολύ ευαίσθητη στο μέγεθος και την πυκνότητα των ελαττωμάτων, όπως τα κενά, τα κανάλια ή οι λάκκοι”, λέει ο Li. “Η διαδικασία δύο βημάτων που χρησιμοποιούμε για την επεξεργασία του φυσικού ξύλου μειώνει σημαντικά ή αφαιρεί τα ελαττώματα στο φυσικό ξύλο, οπότε αυτά τα κανάλια για τη μεταφορά νερού ή άλλων θρεπτικών συστατικών στο ξύλο έχουν σχεδόν εξαφανιστεί”.
Αυτή η διαδικασία σκλήρυνσης του ξύλου έχει τη δυνατότητα να είναι πιο ενεργειακά αποδοτική και να έχει χαμηλότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις από ό, τι για την κατασκευή άλλων υλικών που έχει δημιουργήσει ο άνθρωπος, αν και απαιτείται πιο εμπεριστατωμένη ανάλυση. Το πρώτο βήμα απαιτεί το βράσιμο του ξύλου στους 100C σε ένα λουτρό χημικών ουσιών, το οποίο θα μπορούσε ενδεχομένως να επαναχρησιμοποιηθεί από παρτίδα σε παρτίδα. Συγκριτικά, η διαδικασία που χρησιμοποιείται για την κατασκευή κεραμικών απαιτεί υλικά θέρμανσης έως και μερικές χιλιάδες βαθμούς Κελσίου.
“Στην κουζίνα μας, έχουμε πολλά ξύλινα σκεύη που χρησιμοποιούμε για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, όπως μια σανίδα κοπής, chopsticks ή έναν πλάστη”, λέει ο Li. “Αυτά τα μαχαίρια, επίσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλές φορές εάν τα ακονίσετε και εκτελέσετε μια τακτική συντήρηση”.
Ακολουθήστε το Cibum 
