Локальные механические свойства и кольцевая структура древесины, исследованные методом сканирующего наноиндентирования

Описаны результаты сканирования механических свойств древесины хвойных и лиственных пород (сосна обыкновенная, дуб черешчатый, липа мелколистная), проведенного на поперечных срезах методом наноиндентирования. Выявлено многократное увеличение микротвердости $H$ и модуля Юнга $E$ по мере перехода из зоны ранней древесины в зону поздней в каждом годовом кольце роста. Установлены значительные различия в ходе внутрикольцевых радиальных зависимостей $H$ и $E$ для каждой из исследованных пород. Установлено отсутствие зависимости $H$ и $E$ в ранней древесине от ширины годового кольца $w$, и обнаружена слабая их зависимость от $w$ в поздней древесине. Величина $w$, измеренная наноиндентированием, с точностью до 2–3% совпадает с измеренной традиционным оптическим методом. Разработанный метод и результаты могут быть полезны для углубления понимания природы и механизмов формирования макромеханических свойств древесины различных пород в зависимости от микроструктурных характеристик и условий роста, в задачах оптимизации технологий выращивания, упрочнения и условий последующего использования древесины, а также при разработке новых высокоинформативных методов дендрохронологии.