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田间“废物”的科学之光

董淑亮

秋收后,田里残留的秸秆常常被人们当成没用的废物。其实秸秆不仅自身有多种用途,它的结构还给人类的发明创造带来了灵感。

研究发现,秸秆主要成分是粗纤维,外壁是质地坚韧的木质素,它可以有效保护内部质地柔软的纤维组织,免遭微生物攻击,还起到固定根系、支撑枝叶和果实的作用。

根据秸秆的结构、质地等特点,建筑专家发明了夹芯板。夹芯板的面层常采用金属薄板,芯层则选用硬质泡沫材料,金属面层除承受荷载外,还能保护芯层,使其免受损伤;而芯层除保温隔热和隔音外,还可将两个面层连接成整体,共同承担荷载。由于夹芯板具有良好的结构性能,在建筑围护材料中已经被广泛应用。

不仅如此,一根细长的小麦秆,能够支撑比它重几倍的麦穗,这也让研究人员感到惊讶。研究发现,麦秆空心管的一边承受受挤压力,另一边承受受拉伸力,而中心线附近长度基本不变,这就是说,离开中心线越远,受力越大,空心秸秆的强度几乎全部集中在了离中心线很远的边壁上。这样,它就比一根同样重的实心树枝或棍子的强度要大很多。受此启发,人们模仿麦秆的空心结构设计制造自行车的车架。从德莱斯制造出世界上第一辆自行车以来,虽然不断地对自行车的样式、材料进行改良,但不管哪种自行车,车架都是用很薄的空心管子做成的,其奥妙就在这里。

在收获果实之后,秸秆的使命虽然已经完成,但它身上的科学之光还在人类的发明创造中闪耀!

(本栏目由江苏省科普作家协会协办)