Может ли конопля быть прочнее стали? Анализ качеств растительного волокна

Может ли конопля быть прочнее стали? Анализ качеств растительного волокна

09.08.2022 0 Автор jackwolf

Может ли конопля быть прочнее стали? Анализ качеств растительного волокна

На первый взгляд, это предположение может показаться непосвященным смехотворным — как скромное растение конопли может сравниться по прочности со сталью? Королевства были завоеваны и потеряны взмахом стального меча, наш современный мир построен на стали, от автомобилей, на которых мы ездим, до горизонтов наших городов — мы живем в мире, где наша повседневная безопасность заключена в стали.

Основные параметры: прочность на растяжение и ломкость

Есть два ключевых критерия применения и тесты, которые мы рассмотрим сегодня, чтобы продемонстрировать, что каннабис (волокно) прочнее стали.

Во-первых, мы рассмотрим чистую прочность на растяжение технической марихуаны — это «прочность на изгиб и починку». Некоторые материалы скорее сгибаются, чем ломаются при сильном давлении. Таким образом, любой материал, который выдерживает изгиб и может восстанавливаться или возвращаться к своей первоначальной форме. Таким образом, при сравнении «прочности на изгиб и починку» конопля имеет примерно в шесть раз более высокую прочность, чем сталь.

Второй тест, который мы собираемся рассмотреть, — это прочность на растрескивание и разрушение каждого из них. Самый простой пример — зеленая ветка дерева, которая может легко гнуться, раскачиваться и летать, в то время как та же высохшая ветка дерева легко ломается и ломается.

Примечание

Опять же, это сравнение не между растением конопли, а конопляным волокном и сталью (в данном случае пластиком из конопляного волокна). Это все равно, что сравнивать сырье, используемое для производства стали (которое становится «полезным» только после целого ряда процессов, методов и технологий, отработанных на протяжении тысячелетий), которые можно легко принять за груду камней… 

В этом случае мы придаем большое значение тому, что марихуана (техническо волокно) чрезвычайно полезна и универсальна с момента сбора урожая (и даже до того, как она будет собрана с помощью фиторемедиации).

Результаты исследований

При сравнении прочности на растрескивание и прочности на разрыв конопля требует вдвое большего давления, чем требуется для стали. Кроме того, конопляное волокно имеет более высокое отношение прочности к весу, чем сталь, что в сценарии строительства означает меньший общий вес и сокращение необходимых материалов.

Кроме того, выращивание конопли является стратегией сокращения выбросов углерода в атмосферу. Это также улучшает текстуру и структуру почвы, что оптимизирует сельское хозяйство. Кроме того, каннабис дешевле в производстве, чем сталь.

Пример замены стали на коноплю

В 1941 году Генри Форд представил первый конопляный автомобиль. Мечтой было создать автомобиль с меньшим негативным воздействием на окружающую среду. Более того, автомобиль из конопли мог работать на конопляном топливе или растительном масле. Из стали был изготовлен только трубчатый сварной каркас автомобиля. По оценкам, кузов автомобиля из марихуаны был примерно в десять раз прочнее стали. Однако Генри Форд не был из тех, кто жил спекуляциями. 

Так, он использовал при испытании удар топором по панели автомобиля. Интересно, что топор не мог прорезать конопляный материал. Этого бы не произошло, если бы они использовались на стальной панели. К сожалению, это изобретение так и не было запущено в массовое производство.

Исторические примеры прочных растительных композитов

На протяжении всей истории ученые наткнулись на материалы с невероятно высокой прочностью на растяжение. Например, в эксперименте, проведенном Томасом Эдисоном в 1879 году, он нагрел бамбуковые щепки до очень высокой температуры. Результатом стали углеродные нити, способные выдерживать невероятное тепло и проводить электричество.

В 1958 году Роджер Бэкон создал синтетические тросы (как из конопли), которые были в три раза жестче стали. Кроме того, они обладали прочностью на растяжение, которая была выше, чем у стали. Эти волокна в настоящее время в основном производятся как углеродное волокно. Но, что удивительно, волокно конопли обладает большей прочностью на разрыв, чем даже углеродное волокно.