“輕木”是什么,它到底有多輕?

2019年05月22日
嗨,各位小伙伴好!通常說到“木頭”,你都會用什么詞來形容呢?是“重”、是“高”、或是“大”?今天的形容詞是“輕”!如果你也好奇木頭為什么會是“輕”的呢?就往下看。
實際上,說的是“輕木(Ochroma lagopus)”,是木棉科輕木屬的唯一成員,原產熱帶美洲,目前亞洲、非洲很多熱帶國家都已引種栽培。它不僅是中國最“輕”的樹,也是世界上最“輕”的樹。
▲輕木植株
說到“輕”,更準確的形容應該是“密度低”,因為“輕重”的概念涉及的是物質的質量(或重量),或輕或重和物質的多少有關,而密度這一屬性和物質的多少無關。
我們常說的“輕”,是默認了物質在相同體積下有著更低重量。輕木的干重密度只有0.12克/立方厘米,大約是水密度(1克/立方厘米)的1/8,因其材質均勻、易加工,可用作多種輕型結構物的重要材料,如航空工業中的夾心板材料;由于木材結構變異小,收縮膨脹小,體積穩定性較好,輕木可以做各種展覽的模型或塑料貼面板等材料;由于其導熱系數較低,輕木還是一種很好的絕熱材料;此外,輕木還可以做隔音設備、救生胸帶、水上浮標等。因此輕木成為了世界上最輕的商品用材。
那它為什么會這么“輕”?影響木材密度的因素又有哪些呢?
通過對木材微觀結構的研究,科學家發現,闊葉樹種木材主要的組成細胞為導管分子、木纖維、軸向薄壁細胞和木射線細胞,而其中的木纖維的長短、壁厚等指標直接影響木材密度的大小。無論是通過光學顯微鏡還是電子顯微鏡來觀察木材構造,都可發現,細胞的存在造就了木材特有的多孔隙特征。木材孔隙的數量用體積孔隙度來計算,有研究發現輕木的體積孔隙度為83.9%,也就是說在相同的放大倍數下,輕木木材的細胞直徑大,細胞腔大,輕木的孔隙無論是數量還是大小都比其他木材大。而孔隙越多,木材的密度越低,木材就輕,反之,木材的密度高,木材就重。
▲輕木的花苞和花
除了孔隙之外,木材最重要的部分就是細胞壁物質。對于一種木材來說,如果細胞壁越厚,實體部分越多,相應的木材密度也就越大。輕木生長在熱帶地區,但生長速度和其他樹種差別很大。輕木生長速度快,五年即可成材砍伐利用,因此細胞壁物質堆積得少,細胞壁厚度小。再者,有些木材在生長過程中,細胞腔里會沉積如晶體、樹脂及樹膠等內含物,這些物質的存在也會增加木材的密度。但科學家在輕木木材細胞里并沒有發現沉積物。
綜合以上許多因素,輕木名副其實地成為了世界上最“輕”的木材!

來源:知識就是力量公眾號
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