Cuțitele fabricate din lemn, de trei ori mai ascuțite decât cele din oțel, ar putea ajuta la reducerea consumului de energie și a deșeurilor de tacâmuri din plastic.
Teng Li și colegii acestuia din cadrul Universității din Maryland au dezvoltat un material, denumit lemn întărit, care este de 23 de ori mai tare decât lemnul brut și poate fi sculptat pentru a fabrica cuțite de trei ori mai ascuțite decât cele realizate din oțel standard. De asemenea, aplicarea unui strat de ulei mineral oferă cuțitelor și rezistență la apă.
„Cuțitele din lemn întărit pot fi spălate, uscate și ascuțite dacă este necesar. Acestea au o durată de viață prelungită”, a declarat Teng.
Secretul realizării unor cuțite atât de ascuțite a fost utilizarea fibrelor de celuloză regăsite în pereții celulari ai plantelor, care alcătuiesc aproape jumătate din masa lemnului, în locul polimerilor mai slabi, regăsiți în lignină și hemiceluloză.
Echipa a îndepărtat acești polimeri mai slabi din lemnul brut prin înmuierea materialului într-o soluție care conținea hidroxid de sodiu și sulfit de sodiu și fierberea soluției la o temperatură de 100°C timp de câteva ore. După acest tratament, pentru a produce lemnul întărit, cercetătorii au comprimat fibrele de celuloză rămase la o presiune de 20 megapascali timp de 6 ore înainte și au uscat materialul la o temperatură aproximativ 100°C.
Realizarea cuțitelor din oțel și ceramică disponibile comercial necesită adesea temperaturi și presiuni de cel puțin 10 ori mai mari. Acest lucru se traduce într-un consum energetic mai mare.
Echipa de cercetare a comparat tăișul cuțitelor din lemn întărit cu cel al tacâmurilor din oțel, măsurând ușurința cu care lamele au tăiat un fir electric standard. Aceștia descoperit faptul că, pentru a tăia firul, cuțitele de lemn necesită o forță de 3 ori mai mică în comparație cu tacâmurile de oțel.
„Pe planetă există mai mult de 3 trilioane de copaci maturi. Aceasta este o resursă abundentă și regenerabilă. Înțelegerea întregului potențial al lemnului, dincolo de utilizarea convențională, promite un viitor mai bun și mai ecologic. Ne-ar plăcea să vedem comercializarea acestor cuțite în viitorul apropiat”, a declarat Teng.