Milaka urtez egur eta metal naturalak gizakientzat ezinbesteko eraikuntza-materialak izan dira. Plastiko deitzen ditugun polimero sintetikoak XX. mendean lehertu ziren asmakizun berriak dira.
Bai metalek bai plastikoek industria- eta merkataritza-erabilerarako egokiak diren propietateak dituzte. Metalak sendoak, zurrunak eta, oro har, airearekiko, urarekiko, beroarekiko eta etengabeko estresarekiko erresistenteak dira. Hala ere, baliabide gehiago ere behar dituzte (horrek esan nahi du garestiagoak direla) beren produktuak ekoizteko eta fintzeko. Plastikoak metalaren funtzio batzuk betetzen ditu, masa gutxiago behar duen bitartean eta oso merkea da ekoizteko. Haien propietateak ia edozein erabilerarako pertsonaliza daitezke. Hala ere, merkataritza-plastiko merkeak egitura-material txarrak egiten dituzte: plastikozko etxetresna elektrikoak ez dira gauza ona, eta inork ez du plastikozko etxe batean bizi nahi. Gainera, askotan erregai fosiletatik fintzen dira.
Aplikazio batzuetan, egur naturalak metalekin eta plastikoekin lehiatu daiteke. Familia-etxe gehienak egurrezko egituraren gainean eraikitzen dira. Arazoa da egur naturala bigunegia dela eta urak erraz kaltetzen duela plastikoa eta metala ordezkatzeko denbora gehienean. Matter aldizkarian argitaratu berri den artikulu batek muga horiek gainditzen dituen egurrezko material gogortu baten sorrera aztertzen du. Ikerketa honek egurrezko labana eta iltzeak sortzean amaitu zuen. Zein ona da egurrezko labana eta laster erabiliko al duzu?
Egurraren zuntz-egitura % 50 inguru zelulosaz osatuta dago, teorian erresistentzia-propietate onak dituen polimero natural bat. Egurrezko egituraren gainerako erdia batez ere lignina eta hemizelulosa da. Zelulosa zuntz luze eta gogorrak eratzen dituen bitartean, egurrari bere erresistentzia naturalaren bizkarrezurra ematen dioten bitartean, hemizelulosak egitura koherente gutxi du eta, beraz, ez dio ezer laguntzen egurraren erresistentziari. Ligninak zelulosa-zuntzen arteko hutsuneak betetzen ditu eta egur bizidunarentzat zeregin erabilgarriak betetzen ditu. Baina gizakiek egurra trinkotu eta zelulosa-zuntzak elkarrekin estuago lotzeko duten helbururako, lignina oztopo bihurtu zen.
Ikerketa honetan, egur naturala egur gogortu (HW) bihurtu zen lau urratsetan. Lehenik, egurra sodio hidroxidoan eta sodio sulfatoan irakiten da hemizelulosa eta lignina kentzeko. Tratamendu kimiko honen ondoren, egurra trinkoagoa bihurtzen da prentsa batean ordu batzuetan giro-tenperaturan prentsatuz. Horrek egurraren hutsune edo poro naturalak murrizten ditu eta ondoko zelulosa-zuntzen arteko lotura kimikoa hobetzen du. Ondoren, egurra 105 °C-tan (221 °F) presurizatzen da ordu batzuetan gehiagoz trinkotzea osatzeko, eta gero lehortzen da. Azkenik, egurra olio mineralean murgiltzen da 48 orduz amaitutako produktua iragazgaitza izan dadin.
Material estruktural baten propietate mekaniko bat indentazio-gogortasuna da, hau da, indarrez estutzean deformazioari aurre egiteko duen gaitasunaren neurria. Diamantea altzairua baino gogorragoa da, urrea baino gogorragoa, egurra baino gogorragoa eta ontziratzeko aparra baino gogorragoa. Gogortasuna zehazteko erabiltzen diren ingeniaritza-proben artean, hala nola gemologian erabiltzen den Mohs gogortasuna, Brinell proba horietako bat da. Bere kontzeptua sinplea da: metalezko bola-errodamendu gogor bat proba-gainazalean sakatzen da indar jakin batekin. Bolak sortutako indentazio zirkularraren diametroa neurtu. Brinell gogortasunaren balioa formula matematiko bat erabiliz kalkulatzen da; gutxi gorabehera, bolak egiten duen zuloa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta bigunagoa da materiala. Proba honetan, HW egur naturala baino 23 aldiz gogorragoa da.
Tratatu gabeko egur natural gehienak ura xurgatzen du. Horrek egurra zabaldu eta azkenean bere propietate estrukturalak suntsitu ditzake. Egileek bi eguneko mineral bustitzea erabili zuten HW-ren urarekiko erresistentzia handitzeko, hidrofoboagoa bihurtuz (“uraren beldur”). Hidrofobikotasun probak ur tanta bat gainazal batean jartzea dakar. Zenbat eta hidrofoboagoa izan gainazala, orduan eta esferikoagoak bihurtzen dira ur tantak. Gainazal hidrofiliko (“ura maite duen”) batek, berriz, tantak lauak zabaltzen ditu (eta ondoren ura errazago xurgatzen du). Beraz, mineral bustitzeak ez du HW-ren hidrofobikotasuna nabarmen handitzen bakarrik, baita egurrak hezetasuna xurgatzea ere eragozten.
Ingeniaritza proba batzuetan, HW aiztoek metalezko aiztoek baino zertxobait hobeto funtzionatu zuten. Egileek diote HW aiztoa merkataritzako aizto bat baino hiru aldiz zorrotzagoa dela gutxi gorabehera. Hala ere, emaitza interesgarri honek badu ohar bat. Ikertzaileek mahaiko aiztoak alderatzen ari dira, edo gurin-aiztoak deituko genituzkeenak. Hauek ez daude bereziki zorrotzak izateko pentsatuta. Egileek beren aiztoak txuleta bat mozten duen bideo bat erakusten dute, baina heldu nahiko sendo batek txuleta bera moztu lezake metalezko sardexka baten alde kamutsarekin, eta txuleta-aizto batek askoz hobeto funtzionatuko luke.
Eta iltzeei buruz zer? Badirudi HW iltze bakarra erraz sartu daitekeela hiru oholez osatutako pila batean, nahiz eta ez hain zehatza, burdinazko iltzeekin alderatuta errazagoa den. Egurrezko estakiek oholak elkarrekin eutsi ditzakete, hautsiko lituzkeen indarrari eutsiz, burdinazko estakiek bezain gogortasun berarekin. Hala ere, haien probetan, bi kasuetan oholak iltzeetako bat hautsi baino lehen hautsi ziren, beraz, iltze sendoenak ez ziren agerian geratu.
Bestelakoetan hobeak al dira HW iltzeak? Egurrezko estakak arinagoak dira, baina egituraren pisua ez dago batez ere elkarrekin eusten duten estaken masaren menpe. Egurrezko estakak ez dira herdoilduko. Hala ere, ez dira urarekiko edo biodeskonposatuarekiko iragazgaitzak izango.
Zalantzarik gabe, egileak egurra egur naturala baino sendoagoa egiteko prozesu bat garatu du. Hala ere, edozein lanetarako hardwarearen erabilgarritasuna aztertzeko beharrezkoa da. Plastikoa bezain merkea eta baliabiderik gabekoa izan al daiteke? Lehiatu al daiteke metalezko objektu sendoago, erakargarriago eta infinituki berrerabilgarriekin? Haien ikerketak galdera interesgarriak sortzen ditu. Ingeniaritza jarraituak (eta azken finean merkatuak) erantzungo die.
Argitaratze data: 2022ko apirilaren 13a
