硬到能擋子彈！新技術將木材鍛煉成鋼

木材是最古老的建造材料之一。（東方IC）

在塑料和鋼鐵問世之前，木材是人類最常用、最容易取得，也最廉價的材料。與塑料相比，木材更環保，而與鋼鐵比較，木材也有質輕的優點。最近一組科團隊開發出一種新技術，號稱可讓這種古老材料脫胎換骨，媲美高科技的鈦合金和碳纖維。

馬里蘭大學學院市分校的材料學家只透過兩個簡單的步驟，就讓木材強度顯著提升。首先，他們將木材放入氫氧化鈉和亞硫酸納的溶液中蒸煮，這個步驟跟紙漿的製程差不多。接著他們再把木材放入加壓機中，並慢慢提高溫度。經過這兩個步驟處理後的木材，厚度變得只剩下1/5，密度則是普通木材三倍之多。

為了測試這種新木材的能耐，研究人員將5層材料結合成一片3公分厚的板材，對著板材發射空氣推動的鋼製圓錐體，結果成功擋下了時速百公里的子彈。雖然這樣的表現還不足以抵擋戰場武器，但用來抵擋車禍時的撞擊卻綽綽有餘，因此可望使用於車身材料，而且成本遠低於高科技合金或碳纖維。

研究團隊聲稱這種新木材抗撕裂的能力比一般木材高出10倍，抗壓性增加50倍，硬度也多了20倍。蒸煮加壓過的木材不但更硬，表面也不容易出現刮痕。不僅如此，這種木材還可以被彎曲成各種不同形狀，抗濕能力也非常優異，實驗顯示即使處在高濕環境下，膨脹程度也不超過10%。

研究人員將超級木材放在電子顯微鏡下，發現了它強度倍增的原因：植物細胞壁中的纖維素，在高壓處理下破碎交錯，鄰近氫原子之間產生化學鏈接，形成新的結構，讓超級木材變得更加堅硬。不過目前的處理方式須要經過長時間蒸煮和加壓，是在商用化之前仍須克服的技術關卡。

由於木料取自天然，處理過程也相對單純，因此研究團隊相信這種新材料在建築業、汽車業等領域，將有很大的發揮空間，或是用於製作價格低廉的輕型裝甲。另外，和碳纖維相比，兩者雖然同樣都有質輕的特點，但超級木材不需要特殊黏著劑來接合，因此在環保考慮上，又比碳纖維多了一項優勢。

由於木材的種種優點，近年來針對木材的處理技術日趨多樣化，呈現出百家爭鳴的態勢。瑞典皇家工學院兩年前也曾發表過一種處理技術，可以將木材變透明，直接取代窗戶上的玻璃。

數據源：Scientific America, Nature

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