Gỗ là một trong những vật liệu được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Trong bài học này, chúng ta sẽ tìm hiểu về:
Gỗ là một vật liệu hữu cơ, có nghĩa là nó đến từ thiên nhiên. Nó là một mô cấu trúc dạng sợi cứng được tìm thấy trong thân và rễ cây và các loại cây thân gỗ khác. Nếu bạn cắt xuyên qua thân cây, sẽ có một số vòng cho bạn biết tuổi của gỗ. Cây càng có nhiều vòng thì gỗ càng già.
Nó đã được sử dụng hàng ngàn năm cho cả nhiên liệu và vật liệu xây dựng, để chế tạo công cụ và vũ khí, đồ nội thất và giấy. Nó là một vật liệu hữu cơ, hỗn hợp tự nhiên của các sợi cellulose (có độ căng mạnh) được nhúng trong một ma trận lignin chống nén.
Lấy một cái cây và bóc lớp "da" bên ngoài hoặc vỏ cây, bạn sẽ tìm thấy hai loại gỗ. Gần các cạnh nhất có một lớp ẩm, nhẹ, sống gọi là dát gỗ chứa đầy các ống gọi là xylem giúp cây dẫn nước và chất dinh dưỡng từ rễ lên lá; bên trong gỗ dác, có một phần sẫm màu hơn, cứng hơn, gọi là lõi gỗ, đã chết, nơi các ống xylem bị nhựa hoặc nhựa cây chặn lại và ngừng hoạt động.
Xung quanh mép ngoài của dác gỗ (và thân cây) là một lớp hoạt động mỏng được gọi là tầng sinh gỗ nơi cây thực sự phát triển ra bên ngoài một chút mỗi năm, tạo thành những vòng hàng năm nổi tiếng cho chúng ta biết tuổi của cây. Cambium thường chỉ dày một hoặc hai tế bào và bạn cần có kính hiển vi để nhìn rõ.
Cắt ngang qua một cái cây, chạy cưa song song với mặt đất (vuông góc với thân cây) và bạn sẽ thấy các vòng hàng năm (một vòng mới được thêm vào mỗi năm) tạo nên mặt cắt ngang. Cắt dọc thân cây và bạn sẽ thấy các đường bên trong chạy song song với chỗ rẽ được hình thành bởi các ống xylem, tạo thành cấu trúc bên trong của gỗ được gọi là thớ gỗ.
Bạn cũng sẽ thấy những hình bầu dục thỉnh thoảng làm gián đoạn hạt gọi là "nút thắt" là nơi các nhánh mọc ra từ thân cây. Các nút thắt có thể làm cho gỗ trông hấp dẫn, nhưng chúng cũng có thể làm suy yếu cấu trúc của nó.
Nếu bạn nhìn vào một số gỗ mới cắt dưới kính hiển vi, bạn sẽ thấy nó được tạo thành từ các tế bào, giống như bất kỳ loại cây nào khác. Các tế bào được làm bằng ba chất:
Nói rộng ra, cellulose là phần lớn dạng sợi của cây, trong khi lignin là chất kết dính giữ các sợi lại với nhau.
Cây phong
Gỗ cứng lấy từ cây hạt kín, là loại cây ra hoa và mang hạt trong quả. Nó có xu hướng đến từ những cây rụng lá, phát triển chậm, rụng lá hàng năm. Gỗ thường nặng, dai và đặc hơn. Gỗ cứng thường có các kênh bổ sung để vận chuyển nhựa cây, được gọi là mạch hoặc lỗ rỗng. Chúng có thể nhìn thấy bằng mắt thường hoặc dưới độ phóng đại, dưới dạng các lỗ kim nhỏ khi gỗ bị cắt ngang. Do cấu trúc đặc và phức tạp hơn của chúng, gỗ cứng thường mang lại sức mạnh và độ bền vượt trội. Các loại gỗ cứng phổ biến bao gồm sồi, phong, anh đào, gỗ gụ và quả óc chó.
Các loại gỗ cứng không nhất thiết phải chắc hơn gỗ mềm, nhưng nhiều loại gỗ nổi tiếng với các kiểu vân gỗ đẹp và khác biệt.
gỗ mềm
Gỗ mềm thường có nguồn gốc từ cây lá kim, tức là những cây có lá hình kim và hạt của chúng được bao phủ bởi các hình nón. Đây là những cây phát triển nhanh, sản xuất gỗ mềm và nhẹ. Cây thông, cây vân sam, cây thông là những ví dụ quen thuộc. Ngoại lệ đối với quy tắc là thủy tùng, vừa phát triển chậm vừa rất rậm rạp.
Thật khó hiểu, một số loại gỗ mềm lại cứng hơn gỗ cứng!
Gỗ mềm thường không có lỗ chân lông nhìn thấy được. Các tia cũng có thể hẹp hoặc hầu như không nhìn thấy được. Gỗ mềm đôi khi có thể được xác định bằng sự hiện diện của nhựa cây, hoặc mùi 'nhựa thông', đặc biệt là khi mới cắt.
| đặc trưng | Cây phong | gỗ mềm |
| Bắt nguồn từ | cây rụng lá | cây thường xanh |
| ví dụ | Gỗ sồi, Gỗ tếch, Gỗ gụ | Thông, vân sam, linh sam |
| Giá bán | Đắt hơn | Ít tốn kém hơn |
| Tỉ trọng | Thường khó hơn (nhưng không phải luôn luôn) | Thường mềm hơn (nhưng không phải luôn luôn) |
| Màu | Nói chung là tối | Hầu như luôn luôn nhẹ |
| Cấu trúc | nhựa dưới | nhựa cây cao hơn |
| Ngũ cốc | Đóng | Lỏng lẻo |
| chống cháy | Tốt | Nghèo nàn |
| Cân nặng | Nặng | Ánh sáng |
Thành phần hóa học của gỗ thay đổi từ loài này sang loài khác nhưng xấp xỉ 50% carbon, 42% oxy, 6% hydro, 1% nitơ và 1% các nguyên tố khác (chủ yếu là canxi, kali, natri, magiê, sắt và mangan) bởi cân nặng. Gỗ cũng chứa lưu huỳnh, clo, silic, phốt pho và các nguyên tố khác với số lượng nhỏ.
Sức mạnh
Về mặt vật lý, gỗ chắc và cứng; tuy nhiên, so với các vật liệu như thép, nó cũng nhẹ và dẻo.
Kim loại, nhựa và gốm sứ có tính đẳng hướng tức là chúng có cấu trúc bên trong khá đồng nhất và chúng có xu hướng hoạt động giống hệt nhau theo mọi hướng. Do cấu trúc vòng và thớ hàng năm của nó, gỗ hoạt động khác nhau.
Bạn đã bao giờ thử chặt gỗ bằng rìu chưa? Nếu có, thì bạn sẽ biết rằng nó dễ dàng tách ra khi cắt bằng lưỡi dao cùng với hạt, nhưng khó hơn nhiều khi cắt theo chiều ngược lại qua hạt.
Lấy một cành cây nhỏ, đã chết. Cố gắng uốn cong và chụp nó bằng tay không. Bạn có làm được không? VÂNG.
Bây giờ, hãy thử kéo hoặc đẩy nó theo hướng ngược lại. Bạn có thể kéo dài hoặc nén nó? KHÔNG.
Điều này có nghĩa là gỗ không đẳng hướng, có nghĩa là một cục gỗ có các đặc tính khác nhau theo các hướng khác nhau.
Độ bền
Gỗ tồn tại khá lâu. Bạn đã bao giờ nghe nói về việc các nhà khảo cổ khai quật được phần còn lại của các tác phẩm điêu khắc hoặc công cụ bằng gỗ cổ xưa thuộc về một nền văn minh tồn tại hàng trăm hoặc hàng nghìn năm trước chưa? Là một sinh vật đã từng sống, các vật kính bằng gỗ phải chịu các lực phân hủy tự nhiên thông qua một quá trình được gọi là "mục nát" - trong đó các sinh vật như nấm và côn trùng như mối và bọ cánh cứng dần dần gặm nhấm cellulose và lignin và biến gỗ thành bụi .
gỗ và nước
Gỗ hút ẩm, nghĩa là giống như một miếng bọt biển, nó hút nước và phồng lên trong điều kiện ẩm ướt, lại nhả nước ra khi không khí khô và nhiệt độ tăng lên.
Cửa sổ bằng gỗ mở dễ dàng hơn nhiều vào mùa hè so với mùa đông. Bạn có biết tại sao? Quá nhiều độ ẩm làm điều này. Điều kiện ngoài trời ẩm ướt vào mùa đông khiến chúng phồng lên trong khung.
Tại sao gỗ hấp thụ nước? Hãy nhớ rằng thân cây được thiết kế để dẫn nước từ rễ lên lá. Một khúc gỗ "xanh" mới chặt thường chứa một lượng nước ẩn rất lớn, khiến cho việc đốt củi mà không có nhiều khói và khạc ra rất khó khăn. Một số loại gỗ có thể hấp thụ lượng nước gấp nhiều lần trọng lượng của chính chúng, lượng nước này được hấp thụ bên trong gỗ bởi chính các cấu trúc vận chuyển nước từ rễ cây đến lá khi cây còn sống và đang phát triển.
Gỗ và năng lượng
Gỗ là chất cách nhiệt tốt nhưng gỗ khô cháy khá dễ dàng và tạo ra rất nhiều năng lượng nhiệt nếu bị đốt nóng vượt quá nhiệt độ bắt lửa của nó (nhiệt độ mà gỗ bắt lửa, khoảng 200–400°C, 400–750°F ).
Nói chung, gỗ có khả năng hấp thụ âm thanh tốt vì nó xốp, có nhiều khoảng trống để giữ âm thanh. Tuy nhiên, gỗ không phải là vật liệu đủ đặc để hấp thụ nhiều âm thanh. Mặt khác, các đồ vật bằng gỗ cũng được thiết kế để truyền tải và khuếch đại âm thanh - đó là cách hoạt động của các loại nhạc cụ.
Gỗ không dẫn điện. Tuy nhiên, khi gỗ ướt, độ dẫn điện của nó tăng lên.
1. Rào và trang trí sân vườn
Gỗ được sử dụng làm hàng rào và trang trí các khu vườn vì nó làm cho toàn bộ khu vườn trông rộng mở mà vẫn được bảo vệ.
2. Dùng trong sản xuất đồ nội thất
Như chúng ta biết, tất cả đồ nội thất trong nhà của chúng ta đều được làm bằng gỗ. Ghế, bàn, kệ và những thứ khác của chúng tôi đều được đóng bằng gỗ và vẫn được thiết kế.
3. Dùng trong sáng tác nghệ thuật
Gỗ được sử dụng trong việc tạo ra và thiết kế tất cả những thứ liên quan đến nghệ thuật. Điều đó bao gồm các tác phẩm điêu khắc, chạm khắc và khung nghệ thuật mà chúng tôi đặt trong nhà của mình.
4. Dùng làm vật liệu cách nhiệt
Gỗ là chất cách điện tốt hơn hầu hết các thiết bị vì bản chất của nó. Nó được sử dụng để đo các đặc tính cách nhiệt của vật liệu xây dựng. Nó có khả năng này do túi khí trong cấu trúc không khí của nó.
5. Dùng để sưởi ấm
Gỗ là một nguồn năng lượng tốt khi được sử dụng với chất đốt. Nó có thể được sử dụng để sưởi ấm trong rừng như một ngọn lửa trại. Nó cũng có thể được sử dụng trong lò sưởi trong nhà để giữ ấm phòng tránh lạnh.
6. Dùng để làm hầu hết các dụng cụ nhà bếp
Hầu hết các dụng cụ nhà bếp được làm bằng gỗ vì khả năng cách điện của nó. Tay cầm của dụng cụ nhà bếp, khi được làm bằng gỗ, sẽ được chứng minh là cầm nắm tốt hơn vì mọi người sẽ không sợ bị thương do tay cầm nóng.
7. Dùng để làm nhạc cụ
Đây là một công dụng đặc biệt và hữu ích của gỗ trong thời hiện đại. Gỗ được sử dụng để làm hầu hết các loại nhạc cụ như piano, guitar, trống, v.v.
8. Dùng để chế tạo dụng cụ thể thao
Gỗ là một trong những vật liệu thiết yếu được sử dụng để chế tạo các dụng cụ thể thao như cricket, bóng bàn và khúc côn cầu.
9. Dùng trong đóng tàu
Gỗ là một vật liệu quan trọng khác khi chế tạo tàu. Cả tàu lớn và nhỏ đều được làm bằng gỗ vì nó giúp nổi.
10. Dùng để làm đồ chơi trẻ em
đồ chơi trẻ em được làm bằng gỗ. Ngày nay, các bậc cha mẹ thích mua đồ chơi bằng gỗ cho con mình hơn vì họ cho rằng đồ chơi bằng nhựa có hại do độc tính của nó.
