Бамбук в технических устройствах

На этой странице приведены некоторые примеры использования бамбука в достаточно сложных технических устройствах и инженерных сооружениях. Это создает предпосылки его его возрастающей роли в мировой экономике .

Лампочка Эдисона с нитью накаливания из бамбука в Национальном музее американской истории

О бамбуке в технике и в строительстве на этом сайте есть несколько статей:

В авто
На стройке
В компьютере
Крыша

История

Такой прочный, длинный и полый внутри материал как бамбук, не мог не использоваться в технических устройствах уже в древности. Например, еще в древнем Китае стволы бамбука применяли для добычи нефти из-под земли, когда еще не было железных труб и буров. Буровые вышки там тоже были сделаны из бамбука.

Изделия из бамбука уже другого, самого мелкого масштаба, тоже находим в Китае, который в древности являлся на Востоке наиболее технологически продвинутой страной. Это иглы толщиной менее 0,1 мм, которые использовались даже при проведении медицинских операций.

Бамбук использовался и в изготовлении некоторых сложных для тогдашнего времени видов оружия .

Первый в мире водопровод был сооружен тоже из бамбука и работал несколько сотен лет, уступив в вопросе долговечности только римским каменным водопроводам (акведукам). Кое-где бамбуковый водопровод использовался вплоть до середины 20 века. Например, в г. Южно-Сахалинске при проведении работ по замене водопроводных труб специалисты иногда обнаруживают коммуникации из бамбука, проложенные еще японцами, владевшими южной половиной острова Сахалин c 1907 г. по 1945 г.

Использование в современной технике

Вероятно, пионером применения бамбука в относительно современных технических устройствах является американский изобретатель Эдисон. Он в начале 20-го века решил использовать в осветительной электрической лампочке угольную нить накаливания, полученную из крепкого бамбукового волоска. Такая нить горела несколько сотен часов. Для достижения такого результата Эдисону пришлось исследовать почти все сорта бамбука, растущие на земном шаре. Он провел шесть тысяч опытов с угольными нитями и после этого запустил производство лампочек на собственном заводе. Подробнее об угле из бамбука .

Эдисон обнаружил, что нить накаливания из карбонизированного бамбука в электрической лампочке может прослужить более 1200 часов. До того времени другие типы нити накала не могли проработать так долго. Первоначально изобретатель подавал заявку на патент лампочек, использующих накала из других материалов. В результате исследований и опытов карбонизированный бамбук оказался наилучшим материалом. И в 1880 г. началось массовое производство электрических лампочек.

В большей мере бамбук стал заменять древесину, затем пластик. Там, где металлические детали не подвергаются воздействиям больших механических нагрузок или агрессивных химических реагентов, они тоже иногда заменяются бамбуковыми.

Ниже, для иллюстрации, дается подборка примеров из разных сфер техники.

В Швейцарском федеральном технологическом институте Цюриха (профессор Хебель), разработан новый материал, изготовленный из волокон бамбука, смешанного с органической смолой. Он может быть сформирован в любую форму методом прессования, а затем распилен или отшлифован. Сформированный в стержни, материал потенциально может заменить сталь в качестве армирующего для бетона без потери качества. Этот материал в четыре раза легче стали, а по прочности почти не уступает ей. С точки зрения соотношения прочности к весу он лучше стали. В перспективе не исключено, что он будет использоваться в изготовлении кузовов легковых автомобилей.

В настоящее время из обработанных отрезков стеблей бамбука изготавливаются кресла в автомобилях . В университете г.Киото (Япония) изготовили даже кузов из бамбука для небольшого одноместного электромобиля, но в нем применялся не тот материал, который разрабатывается в Цюрихе.

В Дальневосточном федеральном университете были получены и модифицированы анодные матрицы для литий-ионных (полимерных) аккумуляторов из побегов бамбука и тростникового сахара. Эти компоненты являлись исходным сырьем для получения модификаций углерода для анодных матриц.

Бамбуковые маты небольшого размера используют как жесткую основу, в которую монтируют нагревательную пленку в инфракрасных сушилках.

За рубежом изобретена система уличного освещения под названием «Бамбуковый поток» (Flow от IGenDesign). В ней используются экологически безопасные материалы. Благодаря структуре, выполненной из бамбука, который поддерживает светодиодную систему и провода, фонарь работает по принципу вертикально расположенных турбин и захватывает ветер со всех сторон. Выработанная электроэнергия идет на осветительные элементы.

В 2023 г. китайская компания Oppo презентовала устройство Enco Free3 в котором использовалось бамбуковое волокно в излучателях 12,4-мм.

Сооружением и изготовлением довольно сложных технических устройств из бамбука занимаются и отдельные любители. Это, в первую очередь, маленькие легкомоторные самолеты-бипланы, затем велосипеды. Впрочем, бамбуковые велосипеды небольшими партиями выпускают и промышленным способом.

Если доски для сноубординга можно в какой-то степени отнести к техническим изделиям, то стоит упомянуть, что в некоторых из них верхний слой делается из бамбука.
В оригинальном транспортном средстве RoamBoard, которое представляет собой скейтборд с электроприводом, дека некоторых моделей тоже делается из бамбука.

Использование бамбука в технических устройствах позволяет в какой-то степени сохранять леса и чистоту атмосферы ввиду меньшей выплавки металлов. Утилизация устройств, содержащих бамбук, происходит быстрее.