Những loại dao sắc nhất hiện nay được làm từ thép hoặc gốm, cả hai đều là vật liệu nhân tạo cần nung trong lò dưới nhiệt độ cực cao. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã phát triển phương pháp bền vững hơn để sản xuất dao sắc, đó là dùng gỗ làm cứng.
Phương pháp mới có thể khiến gỗ cứng gấp 23 lần. Lưỡi dao sản xuất từ vật liệu này sắc gấp gần 3 lần so với dao bàn ăn bằng thép không gỉ.
Giáo sư Teng Li ở đại học Maryland, nhà khoa học vật liệu kiêm tác giả nghiên cứu, cho biết con dao bằng gỗ có thể cắt miếng thịt bò bít tết một cách dễ dàng, sau đó người dùng có thể rửa sạch và tái sử dụng. Dao gỗ hứa hẹn trở thành giải pháp thay thế dao bằng thép, gốm hoặc dao nhựa dùng một lần.
Thực tế việc xử lý gỗ đã tồn tại nhiều thế kỷ nhưng khi chuẩn bị để đóng đồ nội thất hoặc xây dựng, gỗ chỉ được xử lý bằng hơi nước và ép chặt, vì vậy vật liệu vẫn bị cong vênh sau khi tạo hình.
"Cellulose, thành phần chính trong gỗ, có độ cứng theo mật độ cao hơn phần lớn vật liệu nhân tạo như gốm, kim loại và polymer. Tuy nhiên, cách sử dụng gỗ hiện nay hầu như chưa tận dụng hết tiềm năng của gỗ", Li giải thích. Ngay cả khi thường xuyên sử dụng trong xây dựng, độ cứng của gỗ thấp hơn so với cellulose. Đó là vì gỗ chỉ chứa 40 - 50% cellulose, phần còn lại bao gồm hemicellulose và lignin, đóng vai trò như chất liên kết.
Nhóm nghiên cứu của Giáo sư Li đã phát triển một quy trình có thể làm cho gỗ cứng bằng cách loại bỏ những thành phần yếu nhưng không phá hủy bộ khung cellulose.
“Quy trình gồm hai bước. Ở bước đầu tiên, chúng tôi khử một phần lignin trong gỗ. Thông thường, gỗ rất cứng, nhưng sau khi loại bỏ lignin, vật liệu trở nên mềm, linh hoạt và dẻo dai. Bước thứ hai, chúng tôi cán nóng bằng cách sử dụng áp suất và nhiệt độ cao với gỗ đã xử lý hóa chất để làm đặc và khử nước", Li cho biết.
Sau khi vật liệu được xử lý và tạo hình, nhóm nghiên cứu phủ thêm một lớp dầu khoáng để tăng tuổi thọ sản phẩm. Cellulose có xu hướng hấp thụ nước, do đó lớp phủ này giúp bảo vệ độ sắc bén của dao trong quá trình sử dụng cũng như trong lúc rửa ở bồn nước hoặc máy rửa bát.
Sử dụng kính hiển vi độ phân giải cao, Li và cộng sự kiểm tra cấu trúc vi mô của gỗ làm cứng. "Độ cứng của một mảnh vật liệu phụ thuộc nhiều vào kích thước và mật độ khiếm khuyết như lỗ hoặc rãnh. Quy trình hai bước mà chúng tôi sử dụng để xử lý gỗ tự nhiên làm giảm đáng kể hoặc loại bỏ khiếm khuyết ở gỗ. Những rãnh dẫn nước hoặc dưỡng chất ở cây gần như biến mất", Giáo sư Li phân tích.
Những con dao này có thể sử dụng nhiều lần nếu bạn thực hiện bảo dưỡng thường xuyên. Quy trình sản xuất dao gỗ cũng thân thiện với môi trường hơn so với việc sản xuất các vật liệu nhân tạo khác.
Nhóm nghiên cứu cho biết vật liệu mới có thể dùng để sản xuất đinh gỗ sắc không kém đinh thép thông thường. Khác với đinh thép, đinh gỗ có khả năng chống han gỉ. Họ thử nghiệm dùng đinh gỗ để đóng 3 tấm ván mà không bị hư hỏng. Ngoài sản xuất dao và đinh, Li hy vọng có thể ứng dụng vật liệu làm sàn gỗ chống trầy xước và mài mòn.
Minh Hoa (t/h)
