Ultrastrukturalne uwarunkowania wybranych właściwości mechanicznych drewna sosny i świerku

Ultrastrukturalne uwarunkowania wybranych właściwości mechanicznych drewna sosny i świerku

Książka “Ultrastrukturalne uwarunkowania wybranych właściwości mechanicznych drewna sosny i świerku” wydana została w serii Rozprawy naukowe.

Właściwości każdego materiału zależą od jego struktury. Na poziomie „atomowym” właściwości materiału zależą głównie od rodzaju i liczby wiązań oraz od sposobu wzajemnego ułożenia atomów. Jedną z ważniejszych i jednocześnie najczęściej oznaczaną właściwością materiałów zarówno w badaniach naukowych, jak i w praktyce przemysłowej jest gęstość – podstawowa cecha fizyczna. Gęstość materiału stanowi wypadkową masy i rozmiarów atomów, a także stopnia ich upakowania w przestrzeni. Metale i ceramika są materiałami homogeniczny mi o uporządkowanej strukturze, natomiast polimery – znacznie bardziej od nich złożone strukturalnie – wykazują zróżnicowane, specyficzne właściwości. Badania struktury biopolimerów, m.in. drewna czy jedwabiu i próby sztucznego otrzymywania tego rodzaju nanokompozytów należą obecnie do dynamicznie rozwijającego się kierunku inżynierii materiałowej.

Poznanie wpływu struktury drewna na jego właściwości jest od dawna przedmiotem badań. Drewno to wysoce złożony materiał składający się z biopolimerów o wielopoziomowej niejednorodnej strukturze komórkowej. Zaliczane jest ono wraz z polimerami zbrojonymi do grupy materiałów kompozytowych i podobnie jak kompozyty wykazuje anizotropię wielu właściwości fizycznych i mechanicznych. Drewno jako materiał charakteryzuje znaczna, heterogeniczność nie tylko międzygatunkowa, lecz także wewnątrzgatunkową, a. nawet w obrębie pojedynczego drzewa (Panshin i de Zeeuw 1980, Zobel i van Buutenen 1989, Kućera 1994). Dotychczasowe badania drewna koncentrowały się głównie na określeniu wpływu pojedynczych parametrów struktury na jego wybrane właściwości. Brakuje natomiast badań kompleksowych, pozwalających na wskazanie istotnych związków między strukturą a właściwościami mechanicznymi drewna oraz matematycznego opisu tych prawidłowości.

Drewno jako materiał biologiczny, wskutek ekstremalnie anizotropowej i niehomogenicznej budowy, jak również ze względu na wpływ na jego właściwości warunków siedliskowych i wzrostu drzew jest o wiele trudniejsze do opisania niż materiały takie jak np. stal, beton czy syntetyczne materiały kompozytowe.