categorisch beweren dat bamboe sterker is dan staal, lijkt een beetje op het feit dat auto's sneller zijn dan vliegtuigen. Op het eerste gezicht is het een beetje schokkend en lijkt het verkeerd. Maar een auto met raketaandrijving zal zeker sneller zijn dan een propellervliegtuig met één stoel over een korte afstand op een gecontroleerd spoor. Aan de andere kant zal dezelfde raketauto in een race over de grondsnelheid verliezen van een SR-71-merel met een factor 2,5. Merk op dat elk voertuig zijn voor- en nadelen heeft, afgezien van alleen het meten van de snelheid. Het gaat dus met brede materiaalvergelijkingen. Bamboe is misschien sterk, maar er zijn staalsoorten die vrijwel zeker sterker zullen zijn. Bamboevezels kunnen sterker zijn dan de bamboe zelf, of zelfs sterker dan sommige staalsoorten, maar zullen waarschijnlijk nog steeds niet de sterkte van de sterkste staalsoorten benaderen.

De staalsoorten met de hoogste sterkte hebben isotrope sterkte in de buurt van $ 2 \ \ textrm {GPa} $ en hebben een ductiliteit van $ 3 \% $ tot $ 10 \% $. Kevlar-vezels zijn bijna $ 3 \ \ textrm {GPa} $ maar alleen langs hun lengte. Hun transversale sterkte ligt dichter bij $ 50 \ \ textrm {MPa} $, en ze hebben een beperkte uitbreidbaarheid, dichter bij $ 1 \% $. Al deze waarden zijn beschikbaar met wat speurwerk op internet en in veel studieboeken. Bamboevezelgegevens zijn moeilijker te vinden, maar de bronnen hier en hier (beide links eindigen bij ScienceDirect en zijn peer-reviewed tijdschriftartikelen) hebben interessante resultaten opgeleverd. De vorige link heeft ofwel $ 350 \ \ textrm {MPa} $ of $ 550 \ \ textrm {MPa} $, afhankelijk van de bereidingsmethode, zonder gerapporteerde variantie (hoewel er waarschijnlijk aanzienlijke variantie is, werd dit niet gerapporteerd). De laatste link geeft $ 650 \ pm175 \ \ textrm {MPa} $ en $ 800 \ pm100 \ \ textrm {MPa} $ voor verschillende bereidingsmethoden. Merk op dat deze waarden over de hele vezellengte heen zijn. Er werden geen waarden gevonden voor transversale sterkte, hoewel het waarschijnlijk een orde van grootte lager is dan longitudinale sterkte als de mechanismen vergelijkbaar zijn met die van niet-biologische polymeren. En in ieder geval zijn de vezelsterktes misleidend, aangezien de vezels tot een polymeer-matrixcomposiet moeten worden gemengd om van enig nut te zijn (behalve misschien als touw), wat zal resulteren in lagere sterktewaarden dan die van de vezels alleen. / p>

Het meten van de sterkte van bamboeplanten is een uitdaging vanwege de variatie in grootte en vorm, en de moeilijkheden om de juiste meetinstrumenten te vinden, of zelfs welke geometrische waarden te meten. Ik heb geen informatie kunnen vinden over het onderwerp bamboeplanten.

Zoals bij alle materiaalselectieproblemen, zijn er andere afwegingen die het overwegen waard zijn, afhankelijk van de toepassing en vereisten. Enkele dingen om over na te denken zijn onder meer ecologische factoren (bamboe is hernieuwbaar), omgevingsfactoren (bamboe is ontvlambaar), belastingsfactoren (staal kan ductiel worden gemaakt en de hoge eigenschappen zijn isotroop) en gewichtsoverwegingen (bamboe is veel minder dicht). Een andere belangrijke factor is de verwerking: staal wordt altijd eerst gemaakt door eerst in een generieke vorm te gieten en vervolgens door te bewerken, of direct door te gieten. Het proces is intensief maar relatief eenvoudig en goed begrepen. Om een ​​bamboe-composiet te vormen, moet men de vezels van het resterende plantmateriaal scheiden, ze op maat hakken, ze bedekken met lijmen om compatibiliteit met het matrixmateriaal te garanderen, mengen met matrixhars en tenslotte in vorm brengen. Sommige van deze stappen en hoe ze eigenschappen beïnvloeden, zijn nog niet goed begrepen.