Drvo je jedan od široko korištenih materijala u svijetu. U ovoj lekciji naučit ćemo o:
Drvo je organski materijal, što znači da dolazi iz prirode. To je tvrdo vlaknasto strukturno tkivo koje se nalazi u stabljikama i korijenju drveća i drugih drvenastih biljaka. Ako presiječete deblo drveta, postoji nekoliko prstenova koji vam govore koliko je drvo staro. Što drvo ima više godova, to je drvo starije.
Koristio se tisućama godina i kao gorivo i kao građevinski materijal, za izradu alata i oružja, namještaja i papira. To je organski materijal, prirodni kompozit celuloznih vlakana (koja su jaka na napetost) ugrađenih u matricu lignina koja je otporna na kompresiju.
Uzmite drvo i ogulite vanjsku "kožu" ili koru i ono što ćete pronaći su dvije vrste drva. Najbliže rubovima nalazi se vlažan, lagan, živi sloj koji se naziva bjeljika prepun cjevčica koje se nazivaju ksilem koji pomaže drvetu da vodu i hranjive tvari dovede od korijena do lišća; unutar bjeljike postoji puno tamniji, tvrđi dio stabla koji se zove srce, koji je mrtav, gdje su se cijevi ksilema začepile smolama ili gumama i prestale raditi.
Oko vanjskog ruba bjeljike (i debla) nalazi se tanak aktivni sloj koji se naziva kambij gdje stablo zapravo malo raste prema van svake godine, tvoreći one poznate godišnje godove koji nam govore koliko je stablo staro. Kambij je često debeo samo jednu ili dvije stanice i potreban vam je mikroskop da biste ga dobro vidjeli.
Zarežite drvo vodoravno, vodeći pilu paralelno s tlom (okomito na deblo), i vidjet ćete godišnje godove (jedan novi koji se dodaje svake godine) koji čine poprečni presjek. Zarežite okomito kroz deblo i vidjet ćete unutarnje linije koje idu paralelno s zavojom koji čine cjevčice ksilema, tvoreći unutarnju strukturu drva poznatu kao njegovo zrno.
Također ćete vidjeti povremene ovale koji prekidaju zrnatost zvanu "čvorovi", a to su mjesta gdje su grane izrasle iz debla drveta. Čvorovi mogu učiniti da drvo izgleda privlačno, ali mogu i oslabiti njegovu strukturu.
Ako pogledate svježe posječeno drvo pod mikroskopom, vidjet ćete da se sastoji od stanica, kao i svaka druga biljka. Stanice su građene od tri tvari:
Općenito govoreći, celuloza je vlaknasta masa drveta, dok je lignin ljepilo koje drži vlakna zajedno.
Tvrdo drvo
Tvrdo drvo dolazi od stabala angiospermi, biljaka koje cvjetaju i nose sjemenke u plodovima. Obično dolazi sa sporo rastućih, listopadnih stabala koja gube svoje lišće godišnje. Drvo je obično teško, žilavo i gušće. Tvrdo drvo često ima dodatne kanale za transport soka, poznate kao posude ili pore. One mogu biti vidljive golim okom ili pod povećanjem, kao sićušne rupice kada se drvo poprečno reže. Kao rezultat svoje kondenzirane i složenije strukture, tvrdo drvo općenito nudi superiornu razinu čvrstoće i izdržljivosti. Uobičajene vrste tvrdog drva uključuju hrast, javor, trešnju, mahagonij i orah.
Vrste tvrdog drva nisu uvijek nužno jače od mekog drva, ali mnoge su vrste dobro poznate po svojim prekrasnim i jasnim uzorcima drvenog zrna.
Meko drvo
Četinari obično potječu od crnogoričnog drveća, odnosno drveća s igličastim lišćem i čije je sjeme prekriveno češerima. To su brzorastuća stabla koja daju meko i svijetlo drvo. Borovi, smreke, ariši poznati su primjeri. Iznimka od pravila je tisa, koja je i sporog rasta i vrlo gusta.
Zbunjujuće je da su neka četinara tvrđa od tvrdog drva!
Četinari obično nemaju vidljive pore. Zrake također mogu biti uske ili gotovo nevidljive. Četinari se ponekad mogu prepoznati po prisutnosti smole ili mirisu "terpentina", osobito kada su svježe posječeni.
| Karakteristično | Tvrdo drvo | Meko drvo |
| Potječe iz | Listopadno drveće | Zimzeleno drveće |
| Primjeri | Hrast, tikovina, mahagonij | Bor, Smreka, Jela |
| Cijena | Skuplje | Jeftiniji |
| Gustoća | Obično teže (ali ne uvijek) | Obično mekši (ali ne uvijek) |
| Boja | Općenito mračno | Gotovo uvijek lagana |
| Struktura | Niži sok | Viši sap |
| Žitarica | Zatvoriti | Opušteno |
| Otpornost na vatru | Dobro | Jadno |
| Težina | Teška | Svjetlo |
Kemijski sastav drva varira od vrste do vrste, ali sastoji se od približno 50% ugljika, 42% kisika, 6% vodika, 1% dušika i 1% drugih elemenata (uglavnom kalcija, kalija, natrija, magnezija, željeza i mangana) prema težina. Drvo sadrži i sumpor, klor, silicij, fosfor i druge elemente u malim količinama.
Snaga
Fizički, drvo je jako i kruto; međutim, u usporedbi s materijalima poput čelika, također je lagan i fleksibilan.
Metali, plastika i keramika su izotropni, tj. imaju prilično ujednačenu unutarnju strukturu i imaju tendenciju da se ponašaju potpuno isto u svim smjerovima. Zbog svog godišnjeg prstena i strukture zrna, drvo djeluje drugačije.
Jeste li ikada pokušali nacijepati drva sjekirom? Ako imate, onda biste znali da se lako cijepa kada se reže oštricom zajedno sa zrnom, ali puno ga je teže usitniti u suprotnom smjeru kroz zrno.
Uzmite malu, mrtvu granu drveta. Pokušajte ga saviti i slomiti golim rukama. Možete li to učiniti? DA.
Sada ga pokušajte povući ili gurnuti u suprotnom smjeru. Možete li ga rastegnuti ili stisnuti? NE.
To znači da je drvo anizotropno, što znači da komad drva ima različita svojstva u različitim smjerovima.
Izdržljivost
Drvo traje dosta dugo. Jeste li ikada čuli za arheologe koji iskopavaju zakopane ostatke drevnih drvenih skulptura ili alata koji pripadaju civilizaciji koja je postojala prije nekoliko stotina ili tisuća godina? Kao nekoć živo biće, drveni objektivi podložni su prirodnim silama propadanja kroz proces poznat kao "truljenje" - u kojem organizmi poput gljivica i kukaca poput termita i kornjaša postupno grickaju celulozu i lignin i pretvaraju drvo u prašinu .
Drvo i voda
Drvo je higroskopno, što znači da poput spužve upija vodu i bubri u vlažnim uvjetima, ponovno ispuštajući vodu kada se zrak osuši i temperatura poraste.
Drveni se prozori otvaraju puno lakše ljeti nego zimi. Znaš li zašto? Previše vlage uzrokuje to. Vlažni vanjski uvjeti zimi čine da nabubre u okvire.
Zašto drvo upija vodu? Upamtite da je deblo stabla dizajnirano tako da vodi vodu od korijena do lišća. Svježe odrezani komad "zelenog" drva obično sadrži ogromnu količinu skrivene vode, što otežava spaljivanje drva bez puno pušenja i pljuvanja. Neke vrste drva mogu upiti nekoliko puta veću količinu vode od vlastite težine, koju unutar drva apsorbiraju iste strukture koje su vodu prenosile od korijena stabla do lišća dok je stablo bilo živa biljka koja je rasla.
Drvo i energija
Drvo je dobar toplinski izolator, ali suho drvo prilično lako gori i proizvodi mnogo toplinske energije ako se zagrije iznad temperature paljenja (temperatura na kojoj se zapali, bilo gdje oko 200–400°C, 400–750°F ).
Općenito, drvo je dobro u apsorpciji zvuka jer je porozno, s puno zračnih prostora za zadržavanje zvuka. Međutim, drvo nije dovoljno gust materijal da apsorbira mnogo zvuka kao što jest. S druge strane, drveni predmeti također su dizajnirani za prijenos i pojačavanje zvukova - tako rade glazbeni instrumenti.
Drvo ne provodi struju. Međutim, kada je drvo mokro, tada se njegova vodljivost povećava.
1. Ograđivanje i uređenje vrtova
Drvo se koristi za ograđivanje i uređenje vrtova jer čini da cijeli vrt izgleda otvoreno i još uvijek zaštićeno.
2. Koristi se u proizvodnji namještaja
Kao što znamo, sav namještaj u našim domovima izrađen je od drva. Naši stolci, stolovi, police i ostalo izrađeni su od drva i još uvijek su dizajnirani.
3. Koristi se u stvaranju umjetnosti
Drvo se koristi u stvaranju i dizajniranju svih stvari vezanih uz umjetnost. To uključuje skulpture, rezbarije i umjetničke okvire koje postavljamo u svoj dom.
4. Koristi se kao izolacija
Drvo je zbog svoje prirode bolji izolator od većine opreme. Koristi se za mjerenje izolacijskih svojstava građevinskih materijala. Ovu sposobnost ima zahvaljujući zračnom džepu unutar svoje zračne strukture.
5. Koristi se za grijanje
Drvo je dobar izvor energije kada se koristi s gorivom. Može se koristiti za grijanje u šumi kao logorska vatra. Također se može koristiti u unutarnjoj peći kako bi se prostorije zagrijale i izbjegle hladnoće.
6. Koristi se za izradu većine kuhinjskog pribora
Većina kuhinjskog pribora izrađena je od drva zbog njegove izolacijske sposobnosti. Ručke kuhinjskog posuđa, kada su izrađene od drveta, pokazale bi se lakšim za rukovanje jer se ljudi ne bi bojali ozljeda zbog vrućine ručki.
7. Koristi se za izradu glazbenih instrumenata
Ovo je jedna posebna i korisna upotreba drva u moderno doba. Drvo se koristi za izradu gotovo svih glazbenih instrumenata kao što su klavir, gitara, bubanj i još mnogo toga.
8. Koristi se za izradu sportske opreme
Drvo je jedan od osnovnih materijala koji se koristi u izradi sportske opreme poput kriketa, stolnog tenisa i hokeja.
9. Koristi se u brodogradnji
Drvo je još jedan važan materijal kada je u pitanju izrada brodova. I veliki i mali brodovi napravljeni su od drveta jer ono pomaže u plovnosti.
10. Koristi se za izradu dječjih igračaka
dječje igračke izrađene su od drva. Danas roditelji radije kupuju drvene igračke za svoju djecu jer plastične igračke smatraju štetnima zbog njihove toksičnosti.
