今天想切好食物应该用什么样的刀？
大家马上想到的无非是金属或者陶瓷吧？自古以来，这两种材料一定是制作工具的首选。直到现在，似乎也没有更好的替代品来替代那些为了方便而使用的塑料刀叉。
然而，最近一群研究人员打破了流行观点和材料科学之间的界限。木头制成的刀被用来代替金属。
10月20日，这群来自马里兰大学的材料科学家在《Matter》期刊上发表了一种全新的加工方法，这种方法可以极大地强化鞋跟木材，使其成为刀和其他工具。这种刀的硬度不仅与普通牛排刀相当，可以轻松切割8度半熟牛排，而且可以多次使用，清洗后有效回收。整个产品制造过程的能耗远低于金属或陶瓷，未来有望取代这类餐具。
用最新加工方法制成的木头刀比不锈钢刀锋利。图//Pixabay
比金属和陶瓷更环保的选择：木材
当你环顾生活中需要“硬”的材料时，你会发现它们大多是人造的或经过加工的，因为如果你想制造坚硬的物体，你最怕的是整个物理结构中出现裂缝、空洞或缝隙等瑕疵。只要有以上任何一条，工具的耐用性都不会长久。而天然材料通常会有这样的缺陷，比如木材内部的空心管。
所以大部分材料都需要经过高温冶炼，才能成为坚硬的材料。举个例子，光是做陶瓷，就需要把粘土加热到几千度的高温。在这个环保的时代，有时候你不得不考虑产品的碳足迹.不用说，从地球土壤中开采铁矿石和粘土所消耗的能源绝对比使用天然材料多得多。
于是这群研究人员把脑筋转向了一直伴随原始人类到现在的朴实无华的木材，他们觉得人类并没有发挥出木材100%的能力。
一般木材的结构中有裂纹、空洞或缝隙，无法加工成非常坚硬的工具。图//Pixabay
请给我木材！人类尚未 100% 发挥它
千百年来，人类一直试图对木材进行篡改，但在工具和建筑中，对木材的加工通常仅限于蒸汽弯曲和压缩，这种方法加工的木材会有问题。经过一段时间后，木材本身会略有反弹(定)。
想知道为什么，首先要了解木头！
木材最重要的成分是纤维素。虽然平时可能感觉不灵敏，但纤维素实际上具有相当高的强度密度比。从表面上看，它似乎是一种超级理想的材料，重量轻，坚固。如果只看数字，甚至超过了水泥、金属等大多数高密度建材。然而，目前我们加工木材的方式并不能充分发挥木材的材料潜力，部分原因是纤维素实际上只占木材的50%，除此之外，它还含有半纤维素、木质素等物质。这些聚合物主要是作为介质，而不是提供强度，但是如果把这些东西去掉，整个木结构就很容易倒塌。
因此，研究小组找到了一种方法，可以去除木材中的易碎物质，但仍保留纤维素结构。这项技术可以将原始木材的硬度增强23倍，创造出比不锈钢刀锋利3倍的餐刀。
蒸汽弯木加工法，将木材放在充满蒸汽的盒子里弯曲，可以加工出漂亮的弧线。图//WIKIPEDIA
两步骤加工：让「普通木材」变「超硬木材」
第一步，将木材浸泡在添加了特定化学物质的水中，加热至100，去除部分木质素。没有木质素的木材会变得柔软、有弹性，甚至有粘性；在过去，这种方法通常不用于木材加工。除了上面提到的结构问题，还有溶剂的毒性。然而，研究人员开发了一种低毒性和可重复使用的溶剂。
第二步，对木材进行高温加压，去除水分，使其材质更加致密，从而保证不会出现结构缺陷，甚至可以去除树木中原本由导管占据的空间。
通过这两个步骤，他们有办法去除木材原有的结构问题，经过这种处理后的木材可以被切割成想要的形状，然后涂上矿物油以延长寿命，还可以将水与纤维素隔离，以免因清洗餐具而降低刀具的锋利度。
将木材加工成“超硬木材”的实验步骤。图/
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