Как раскрыть сосновые шишки для поделок: Как высушить шишки

сушим еловые, кедровые и сосновые шишки в домашних условиях

AnyutaN — Дек 22nd, 2016

Категории: Сушение

Метки: Сушеные шишки

Использование сушеного материала из кедровых, сосновых и еловых шишек широко применяется в декоративно-прикладном искусстве. Сами по себе шишки – это уже декоративные объекты, созданные природой. Огромное количество всевозможных поделок, которые можно сделать самостоятельно в домашних условиях, просто будоражит воображение. Кроме того, шишки используют в народной медицине, а также как горючий материал для растопки самоваров. Подробно о том, как нужно правильно сушить шишки хвойных пород деревьев, поговорим в этой статье.

Ингредиенты: шишки
Время для закладки: Весна, Лето, Осень

Содержание

• 1 Как сушить шишки для поделок
  • 1.1 Время сбора
  • 1.2 Подготовка сырья
  • 1.3 Способы сушки
• 2 Как сушить шишки для лечебных целей
• 3 Как сушить шишки для растопки самовара

Как сушить шишки для поделок

Время сбора

Сбор сырья для поделок организуют после полного вызревания семян. Лучшее время – середина осени или весна. Весенние шишки уже полностью освобождены от семечек и не поменяют свою форму.

Если для работы нужны закрытые экземпляры или шишки нестандартной формы, то лучше всего проводить сбор осенью. В это время они еще очень влажные, потому семена закрыты кроющими чешуйками. Из таких шишек можно сделать заготовки, как с закрытыми чешуйками, так и с открытыми. Чтобы шишка раскрылась, ее нужно просто просушить.

Подготовка сырья

Перед тем как сушить шишки, нужно удалить с них засохшую смолу. Это можно легко сделать с помощью ватной палочки и спирта.

Чтобы избавиться от мелких насекомых, проживающих внутри шишки, сырье вымачивают 20 – 30 минут в воде с добавлением 6 % уксуса. Соотношение ингредиентов 1:1. Если вы используете уксус с большей процентной концентрацией или уксусную эссенцию, то пропорции раствора следует пересчитать.

После вымачивания шишки могут закрыться, но чешуйки вернутся в первоначальное положение после просыхания.

Если нужно сохранить шишку в нераскрывшемся виде, то перед сушкой ее нужно будет обработать клеем. Для этого заготовку опускают на несколько секунд в столярный клей или клей ПВА, а затем сушат в перевернутом виде. Чешуйки плотно приклеиваются, и шишка хранит нераскрывшуюся форму.

Если для поделок нужны экземпляры неправильной изогнутой формы, то перед сушкой шишки вымачивают в кипятке до эластичности, а затем загибают. Чтобы зафиксировать форму, используют изолирующую ленту.

Способы сушки

Существует 4 основных способа сушки шишек для поделок:

• На воздухе. Место для сушения должно быть сухим и хорошо вентилируемым. В корзины или решетчатые ящики стелют листы бумаги, можно использовать старые газеты. На них выкладывают сырье небольшим слоем, максимум 10 сантиметров. Если шишки уже полуоткрытые, то слой можно увеличить до 20 сантиметров. Время сушения зависит от первоначальной влажности продукта и составляет, примерно, 2 – 3 недели.
• На сковороде. Шишки располагают на чугунной сковороде в один слой так, чтобы между ними сохранялось небольшое пространство. Огонь устанавливают на минимальное значение, и сушат продукт до полной готовности, периодически переворачивая. Крышку для сковороды использовать не нужно.
• В духовке. Противень обворачивают фольгой и выкладывают на него шишки, соблюдая между ними дистанцию. Духовой шкаф разогревают до 250 градусов и помещают туда сырье. Чтоб обеспечить отток влажного воздуха, дверцу духовки держат слегка приоткрытой. Время сушения – 40 – 50 минут.
• В микроволновке. Плоскую тарелку застилают бумажным полотенцем и выкладывают не нее шишки. Сушение происходит на максимальной мощности печи 1 минуту. При этом процесс сушки должен находиться под постоянным вашим контролем.

Как сушить шишки для лечебных целей

Шишки широко используются в нетрадиционной медицине, как витаминное и общеукрепляющее средство. Из них готовят различные настои. Для приготовления лекарственного сырья используют молодые шишки зеленого цвета. Собирать их следует с середины июня.

Сушить лекарственное сырье следует в сетчатых ящиках, располагая их в темном сухом месте с хорошей вентиляцией.

Смотрите видео от канала «Быстрая кухня» — Целебная настойка из сосновых шишек

Как сушить шишки для растопки самовара

Собирать еловые шишки для отопительной цели нужно осенью, в сухой солнечный день. Лучше выбирать экземпляры с раскрытыми чешуйками, без семян. Сушить их следует естественным способом на воздухе. Емкости с сырьем можно выставлять на солнце для более быстрого высыхания.

Смотрите видео от канала «TIP TOP TV» — Как растопить самовар шишками

Также шишки можно пожарить на гриле. Подробнее об этом расскажет видеоролик от канала «СЮФ Краснодарский»

Tweet

Как правильно сушить бананы в домашних условиях

Хрен сушеный — простая заготовка хрена на зиму. Как сушить хрен в домашних условиях.

Соленое тесто: способы сушки изделий — как сушить соленое тесто для поделок

Как сушить петрушку в домашних условиях – сушеная зелень и корень петрушки на зиму

Сушеные апельсиновые дольки: как сушить апельсины для декора и для кулинарных целей

Кинематика сосновых шишек / Хабр

В ходе эволюции многие представители флоры и фауны приобрели ряд особенностей, которые поражают своей сложностью и приспособленностью к тем или иным условиям обитания. Порой же природа решает применить принцип бритвы Оккама, т. е. пойти по самому простому, а потому и самому очевидному пути. Ярким примером тому являются сосновые шишки, внутри которых имеются семена: если влажность воздуха слишком высока, то шишка как бы закрывается, а если влажность низкая (что хорошо для распространения семян) — шишка раскрывается, словно бутон цветка. Такой простой механизм позволяет соснам минимизировать потерю семян в случае неподходящих для их распространения погодных условий. При этом возникает вопрос — что именно происходит с шишкой во время ее закрытия или открытия? Ученые из Фрайбургского университета (Германия) решили раскрыть эту тайну и провели ряд опытов и наблюдений. Что приводит шишку в движение, как этот процесс протекает, и чем полезны полученные в ходе наблюдений сведения? Ответы на эти вопросы мы узнаем из доклада ученых. Поехали.

Основа исследования

Шишки, являющиеся видоизмененным побегом, присущи многим голосемянным растениям, которые появились на планете порядка 370 миллионов лет тому назад. На данный момент насчитывается более 1000 видов, у каждого из которых шишки обладают определенными особенностями. Любопытно, что секвойи вечнозеленые считаются одними из самых высоких видов деревьев, достигая более 100 м в высоту и более 10 м в диаметре. При этом шишка такого гиганта всего лишь 15-32 мм. А вот у сосны Ламберта (до 70 м в высоту и до 2 м в диаметре) шишки могут достигать 50 см в длину. А вот шишка саговника (до 15 м в высоту) может весить 50 килограмм.

Сравнение шишки секвойи вечнозеленой (сверху) и сосны Ламберта (снизу).

Шишки бывают как мужские, так и женские. В первом случае внутри находится пыльца, после распространения которой шишки опадают. У женских шишек имеется стержень, к которому спирально крепятся чешуйки двух типов (кроющие и семенные). Как понятно из их названий, кроющие чешуйки прикрывают семенные, так как на вторых находятся сами семена. Созревание семян у разных видов занимает от одного до нескольких лет.

Шишки некоторых голосемянных реагируют на влажность воздуха. Для наиболее эффективного распространения семян им нужен сухой воздух, потому при повышенной влажности кроющие чешуйки закрываются, тем самым защищая семенные. Если же влажность подходящая, то шишка раскрывается (1A—1C). Такая методика распространения семян крайне распространена среди деревьев из семейства сосновых (

Pinaceae), о которых и пойдет речь в исследовании.

Изображение №1

Переход из «влажного состояния» в «сухое состояние» вызывает пассивное, управляемое водой изгибающее движение индивидуальной чешуйки, что продиктовано различной механикой и свойствами набухания/усадки тканей. Абаксиальный (обращенных к основанию побега) склероидный слой набухает и сжимается в продольном направлении, что обусловлено микрофибриллами целлюлозы, встроенными в клеточные стенки. Предполагается, что слой склеренхиматозных волокон (более адаксиально расположенный, т. е. обращенный к оси побега) является пассивным, резистентным слоем, определяющим, таким образом, деформацию изгиба.

Демонстрация раскрытия чешуек шишки.

Согласно ранее проведенным исследованиям, семенная чешуйка функционирует аналогично биметаллической пластине, но реагирует на влажность, а не на тепло из-за своей функциональной двухслойной архитектуры. Однако эта двухслойная структура присутствует только в самой базальной части чешуи, где активирующий слой (склереиды) и резистентный слой (склеренхиматозные волокна) плотно упакованы и образуют более или менее непрерывные слои.

В других трудах говорится, что подобное объяснение строения является довольно упрощенным в отношении всего масштаба, поскольку оно не включает в себя несколько дополнительных структурных особенностей:

• склеренхиматозные волокна не образуют сплошного тканевого слоя, а отходят в виде тяжей на периферию чешуи;
• нити склеренхимных волокон погружены в матрикс так называемой бурой ткани;
• чешуйки покрыты эпидермисом, который, как самая внешняя ткань, находится в непосредственном контакте с окружающей средой и регулирует поглощение и выделение влаги (1D
  , 1E).

Механический вклад этих тканей в движение, а также их поведение при абсорбции и десорбции воды еще не были установлены и описаны в научной литературе.

Чтобы произошло движение чешуи, молекулы воды должны диффундировать через эпидермис. Они оседают на поверхности в виде тумана или росы. В то время как туман состоит из мелких капель воды (диаметром около 10 мкм), которые уже находятся в воздухе и могут осаждаться на различных поверхностях, роса образуется только при достижении точки насыщения и конденсации влаги в капли воды. Однако, кроме перенасыщения воздуха или резких перепадов температуры, необходимо учитывать и другие факторы образования росы на поверхностях. Это может включать химические свойства, такие как гидрофильность и/или шероховатость поверхности, как у надкрылий пустынного жука Physasterna cribripes

, которые вызывают накопление росы и образование капель воды в пустыне ночью.

Образование капель воды на надкрыльях жука Physasterna cribripes.

Однако, как именно сосновая шишка осуществляет поглощение воды из окружающей среды и, следовательно, распределение внутри чешуек, пока остается загадкой.

Вероятно динамика сосновых шишек обусловлена исключительно изменением влажности и не требует прямого контакта с водой. Диффузия молекул воды обычно зависит от температуры, времени и свойств материала, таких как гидрофильность или пористость.

В недавнем труде «Hydration-induced reversible deformation of the pine cone» ученые исследовали ткани и изгибающее движение чешуек шишек сосны Pinus torreyana (сосна Торрея) с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и микротомографии (μ-CT). Они обнаружили, что слой склероидов характеризуется градиентом пористости, где высокопористая часть слоя склероидов действует как подушка между нитями волокон склеренхимы и менее пористым слоем склероидов.

В рассматриваемом нами сегодня труде ученые взяли за основу данные своих коллег и объединили их с более подробной информацией о физике и химии поглощения воды, дабы установить ее влияние на движение чешуек.

Результаты исследования

Описание структуры чешуек шишки

Семенная чешуйка сосны гималайской (P. wallichiana) состоит из нитей склеренхимных волокон, склероидных клеток и бурой ткани, инкапсулированных адаксиальным и абаксиальным эпидермисом. Склероидные клетки состоят из удлиненных клеток (2А), в то время как отдельная нить склеренхимы представляет собой плотно упакованный пучок множества мелких волокон (2В).

Изображение №2

Бурая ткань состоит из изодиаметрических клеток (1C, 1D). Адаксиальный эпидермис выглядит довольно гладким (2E), в то время как абаксиальный эпидермис показывает более структурированную поверхность при исследовании с помощью СЭМ (2F).

Изображение №3

Далее ученые реконструировали трехмерную архитектуру целой чешуйки сосны обыкновенной (P. sylvestris) и обнаружили, что чешуйка окружена абаксиальным и адаксиальным эпидермисом (3А). Абаксиальный эпидермис было невозможно отличить от склероидного слоя. Бурая ткань расположена непосредственно под адаксиальным эпидермисом и составляет самую большую часть ткани. Апофиз расположен на вершине чешуйки (3В). Нити склеренхимных волокон погружены в бурую ткань, а потому видны только в случае ее удаления. Нити склеренхимных волокон начинаются как одна большая нить у основания чешуйки, а затем делятся на множество нитей по направлению к вершине (3С).

Изображение №4

Анализ μ-CT позволил сравнить размеры ткани в сухом и влажном состояниях. Угловая разность чешуйки P. sylvestris в сухом и во влажном состоянии составляет 𝛾_water = 24° (4A, 4B), а угловая разность чешуйки P. wallichiana при относительной влажности от 80% до 30% и при 23 °С составляет 𝛾_80% = 12°.

Вид сверху (4C, 4D) показывает, что нити склеренхимных волокон простираются в виде нитей на периферию чешуйки. Во влажном состоянии слой склероидов был на 27 % толще и на 22 % длиннее в зоне изгиба по сравнению с сухим состоянием. Нити склеренхимных волокон были на 3% тоньше, а на адаксиальной стороне в среднем на 1% длиннее. Это соответствует усадке поверхности адаксиальной чешуи при смачивании (-1% по всей длине и даже -12% в базальной области). Напротив, абаксиальная поверхность при смачивании удлиняется (+14% по всей длине и +18% в базальной области). По объему нити склеренхимных волокон увеличились на 11% при смачивании, а склероид показал увеличение на 16%. Объем бурой ткани при набухании увеличивался на 33%.

Изображение №5

На 5A и 5B показана поверхность чешуйки в поперечном и продольном сечении. Склероидный слой наиболее толстый в середине и основании чешуи и уменьшается к периферии и вершине. В обоих направлениях толщина нитей склеренхимных волокон остается более или менее постоянной, поскольку в основном более толстые центральные нити склеренхимных волокон остаются дистальными.

Измерения гидратации

Далее ученые измеряли контактные углы сидячих капель воды в зависимости от времени контакта как на адаксиальном, так и на абаксиальном эпидермисе. Измерения показали, что обе поверхности изначально достаточно сильно гидрофобны (Θ_{AD, 0 с} = 105 ± 6°; Θ_{AB, 0 с} = 119 ± 1°) (розовая и фиолетовая кривая на графиках выше). Примерно через 30 секунд контактный угол уменьшился ниже 90° для обоих образцов. На абаксиальном эпидермисе капля воды объемом 5 мкл полностью растекается в течение 180 секунд почти линейным образом и полностью абсорбируется.

Ход уменьшения контактных углов адаксиального эпидермиса вначале также очень быстрый, но при t = 60 секунд кинетика изменения контактного угла становится похожей на эталонное измерение, где контактный угол изменяется исключительно за счет испарения (зеленая кривая на графике ниже). Даже через 900 секунд капля на адаксиальном эпидермисе показала краевой угол Θ_{AD, 900 с} = 52 ± 18°.

Изображение №6

Выборочно покрывая адаксиальный, абаксиальный или оба эпидермиса интактной чешуи слоем ПММА (оргстекло, PMMA), ученые смогли проанализировать вклад эпидермиса в гидравлическое движение по сравнению с чешуей покрывающего слоя. Угловые изменения 12 чешуек были измерены при увеличении влажности от 30% до 80% и при температуре 23°С. После обработки чешуйки оставляли в покое на 7 часов. Чешуйки без покрытия показали стабильную деформацию изгиба 𝛾_NoPMMA = 12.2 ± 4.2°. Достаточно высокое стандартное отклонение связано с широким диапазоном различных размеров чешуек, которые изгибаются в разной степени. Шесть чешуек были покрыты на их адаксиальном эпидермисе, что привело к чуть более низким угловым изменениям 𝛾_{AD PMMA} = 11.5 ± 2.9°. Другие шесть чешуек были покрыты оргстеклом на их абаксиальном эпидермисе, что повлекло за собой уменьшение угловых изменений до 𝛾_{AB PMMA} = 8.5 ± 2.3°.

Далее все оргстеклом покрывали все ранее необработанные стороны всех чешуек. Когда покрывающий слой ПММА был на обеих сторонах чешуйки, водопоглощение значительно снижалось, а угловые изменения падали до 𝛾_{Compl PMMA} = 3.8 ± 2.5°.

Изображение №7

Далее были проведены измерения кинетики развития контактного угла волокон склеренхимы, слоя склероидов и бурой ткани (7А). Чтобы узнать больше о пути воды внутри чешуек, учитывалась не только скорость, но и степень поглощения воды. Для этого были проведены гравиметрические измерения в течение 1 часа (7B).

Краевой угол бурой ткани (7А) начинался при Θ_{BT, 0 с} ≈ 100°. Он экспоненциально уменьшался, и капля поглощалась в течение 120 секунд. Кроме того, бурая ткань (82 мг, 23 °C, 80 % влажности) абсорбировала 5 % массы воды (≈ 4.1 мг; 7B). Бурая ткань достигала равновесия в аспекте поглощения воды примерно через 20 минут.

Контактный угол слоя склероидов (зеленая линия на 7А) также начинался примерно с Θ_{SC, 0 с} ≈ 100° и также демонстрировал экспоненциальное уменьшение, указывающее на абсорбцию, но немного медленнее, чем у бурой ткани. Однако из-за набухания и деформации образца краевой угол можно было измерить только до t = 60 с после нанесения капли (Θ_{SC, 60 с} ≈ 18°).

Склероидные клетки (93 мг, 23 °C, 80% влажности) поглощали 4.5% массы воды (≈ 4. 2 мг; 7B). Набухание также достигло равновесия примерно через 20 минут, но время уравновешивания увеличивалось, если влажность была выше.

Контактный угол нитей склеренхимных волокон (серая линия на 7А) был гораздо менее гидрофобным и начинался при Θ_{SF, 0 с} ≈ 83°. Хоть медленное уменьшение краевого угла также наблюдалось, через 3 минуты капля полностью поглощалась тканью. Это более медленное поглощение воды также отражается в результатах гравиметрического измерения нитей склеренхимы (серая линия на 7В). В этих измерениях они достигают равновесия медленнее, чем склероиды и бурая ткань. Нити склеренхимных волокон (≈ 140 мг, 23 °C, 80% влажности) поглощали ≈ 7.8% массы воды (≈ 11 мг), что является большей долей среди всех тканей в чешуйке, особенно в диапазоне более высокой влажности. По этой причине равновесное состояние нитей достигалось только спустя 1 час. Другие же ткани достигали такого же состояния значительно быстрее, но поглощали меньше воды.

В качестве дополнительного теста были проведены измерения поглощения воды тканями, полностью погруженными в воду. В этих условиях абаксиальный эпидермис со склероидным слоем увеличился на 71 ± 10.4 мас.% (в среднем с 246 до 421 мг), а адаксиальный эпидермис в сочетании с бурой тканью увеличил свою массу на 110 ± 9.9 мас.% (в среднем с 143 до 290 мг; 7С). Нити склеренхимных волокон поглощали 83 ± 33 мас.% воды, таким образом увеличивая свою массу в среднем с 141 до 288 мг.

Механические свойства

Изображение №8

С помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) были проведены измерения модуля Юнга всех тканей вдоль волокна склеренхимы в зависимости от ориентации нитей и относительной влажности (температура была 23 °C). Как и ожидалось для неоднородных биологических образцов, модули показали сильную дисперсию отдельных значений между 64 точками, измеренными для каждого образца. Однако среднее значение показало четкую тенденцию.

Модуль Юнга склероидного слоя был постоянным при низкой и высокой влажности, но претерпевал почти ступенчатое снижение между 50% и 60% влажности, от E_{SC, 50%} = 35 МПа до E_{SC, 60%} = 25 МПа.

Бурая ткань обладала постоянными механическими свойствами (52 МПа) при влажности от 30% до 70%. Если же влажность превышала 70%, то показатели немного уменьшались до 43 МПа.

Нити склеренхимных волокон, обладающие самым высоким (более чем на порядок выше) модулем Юнга среди тканей шишки, показывали линейное уменьшение показателей при поглощении воды от E_{SF, 30%} = 800 МПа до E_{SF, 75%} = 200 МПа.

Моделирование методом конечных элементов

Изображение №9

На следующем этапе исследования ученые выполнили моделирование методом конечных элементов (изображение №9), что позволило описать модуль Юнга нитей волокон склеренхимы и сравнить их с экспериментально полученными значениями, которые характеризовались высоким стандартным отклонением. Таким образом, можно было смоделировать ситуации, которые не могут быть достигнуты экспериментально (например, сжатие тканей во время сушки от 80% до 30% относительной влажности).

Для моделирования чешуйка была разделена на две зоны. В первой зоне, зоне изгиба (1E), нити склеренхимных волокон расположены очень близко друг к другу, так что между ними почти нет бурой ткани. Эту конфигурацию можно рассматривать как единый однородный слой.

Ученые отмечают, что в отличие от простой модели Тимошенко, в 3D-модели учитывались различная толщина и ширина слоев склероида и склеренхимы (боковые срезы на изображении №9). Во второй зоне ткани не участвуют в сгибательном движении. Таким образом, между концом зоны изгиба и концом чешуйки структура считалась полностью прямой ( все справа от поперечного сечения на 9B). Влажное состояние, то есть согнутое состояние, было установлено в качестве исходной ситуации (9А), а при моделировании отслеживалось высыхание чешуйки (9В).

Моделирование было основано на сокращении слоя склероидов на 22%, наблюдаемом при μ-CT измерении, в то время как образец высушивался от полного погружения в воду до высыхания на воздухе (при моделировании это принималось за объемную усадку), и на измеренных модулях Юнга склероидного слоя. Кроме того, форма чешуйки во влажном состоянии настроена на угловое изменение 0° и сжатие 0%, а в сухом состоянии 𝛾_dry = 24.4° для углового изменения и 22% для сжатия.

Результаты моделирования показали, что модуль Юнга склеренхимы должен был составлять 1170 МПа, чтобы достичь углового изменения 24.4°. Предполагая, что сокращение склероида, а также модуль Юнга волокон склеренхимы увеличиваются линейно при сушке (модуль Юнга при полном высыхании равен 70 МПа), удалось построить график развития углового изменения (график ниже).

Изображение №10

Для проверки сильного рассеяния измеренных модулей Юнга волокон склеренхимы между 30% относительной влажности (≈180 МПа) и 80% относительной влажности (≈800 МПа) угловое изменение, полученное в результате моделирования (выделено серым цветом на графике выше), сравнивалось с измеренным значением. Как моделирование, так и измерения показали 12° углового изменения.

Таким образом, можно сделать вывод, что при сушке от 80 до 30 % слой склероидов сокращается примерно на 11 %, а модуль Юнга волокон склеренхимы увеличивается на 620 МПа.

Изображение №11

Измерения силы (графики выше) показали, что необработанные целые чешуйки массой 548 ± 0.06 мг развивали силу около 1.3 Н (2.4 Н/г) при набухании и 0.9 Н (1.8 Н/г) при сушке.

Абаксиальный эпидермис со склероидным слоем и нитями склеренхимных волокон показал 1.2 Н/г при набухании и 0.8 Н/г при высыхании. Такой же образец, но уже без нитей показал 0.9 Н/г при набухании и 0.5 Н/г при сушке.

Образцы адаксиального эпидермиса, где нити склеренхимы еще были прикреплены, показали 0.5 Н/г при набухании и 0.2 Н/г при высыхании. Адаксиальный эпидермис с бурой тканью генерировал 0.2 Н/г при набухании и 0.1 Н/г при высыхании. Нити склеренхимных волокон генерировали 0.9 Н/г как при набухании, так и при высыхании.

Изображение №12

Используя корреляцию 3D-изображений (3D-DIC), повторяющиеся модели деформации можно было распознать во всех исследованных чешуйках во время движения, вызванного сушкой. Из-за выраженной деформации изгиба вершина чешуйки являлась наиболее смещенной областью. На абаксиальной поверхности возникали в основном отрицательные продольные деформации, которые концентрировались в самой базальной части чешуйки (12А) и уменьшались до -10% и более в процессе движения. На адаксиальной поверхности возникли отрицательные, а также положительные продольные деформации (12С). Особенно в базальной области во время сушки можно было наблюдать несколько пятен с положительной деформацией. Поперечная деформация около -8% наблюдалась на абаксиальной стороне чешуйки (12В). На адаксиальной стороне почти не было поперечных деформаций (12D).

Выводы исследователей

Результаты исследования показали, что чешуйки сосновых шишек изгибаются из-за сложного взаимодействия различных тканей, каждая из которых вносит свой вклад в движение. Изучение кинематики смачивания, гравиметрического водопоглощения и модуля Юнга в зависимости от влажности позволили создать подробную модель поглощения и распределения воды в сосновой шишке. Полученная модель является рассширенным вариантом модели Тимошенко для биметаллических пластин, которая описывает изгибающее движение.

Результаты экспериментов показали, что поглощение воды в основном происходит через абаксиальный эпидермис чешуйки. Поскольку поверхность изначально шероховатая и довольно сильно бороздчатая, контактирующая капля воды находится в состоянии Кэсси-Бакстера с воздушными карманами в канавках под ней. Это приводит к тому, что капля, которая лишь на короткое время соприкасается с чешуйками, скатывается.

При длительном контакте с водой поверхностный слой начинает набухать, краевой угол на шероховатых поверхностях уменьшается, что приводит к переходу от смачивания Кэсси-Бакстера к смачиванию Венцеля. Это позволяет воде растекаться по поверхности чешуек. Затем вода поглощается бурой тканью и нитями склеренхимных волокон, которые также распределяют воду в чешуйке. Нити склеренхимных волокон при этом сильно размягчаются. После поглощения воды склероидным слоем он расширяется в продольном направлении, так как в других направлениях ему препятствует уплотняющий целлюлозный «корсет» в клеточных стенках. Нити склеренхимных волокон позволяют и усиливают изгиб за счет размягчения, а слой склероидов выполняет изгиб за счет расширения.

В отличие от традиционной двухслойной модели, состоящей из набухающего в воде («активного слоя») и набухающего в меньшей степени («пассивного слоя»), чешуйка шишки состоит из нескольких слоев, каждый из которых поглощает воду. При поглощении воды нити склеренхимных волокон сильно размягчаются и, таким образом, «разблокируют» изгибающее движение, которое затем инициируется одномерным набуханием «укрепленных корсетом» клеток в слоях склероидов. Таким образом, коллективное участие всех тканей в одном и том же процессе, т. е. поглощении воды, приводит к раскрытию слоев и изгибанию.

Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых и дополнительные материалы к нему.

Эпилог

В рассмотренном нами сегодня труде ученые уделили внимание сосновым шишкам. Эти, на первый взгляд, непримечательные объекты оказались довольно интересными с точки зрения механики и, в частности, кинематики.

Сосновые шишки, хранящие в себе семена, раскрываются для их распространения только при подходящих погодных условиях, а именно при низкой влажности. Если же влажность слишком высока, то чешуйки шишки смыкаются, предотвращая проникновения влаги внутрь, что может испортить семена.

Следовательно, ткани чешуек реагируют на влажность, запуская сложный механизм движения самой чешуйки. Любопытно и то, что в этом процессе участвуют и те ткани, которые раньше считались пассивными — нити склеренхимных волокон. Эти нити действительно очень жесткие и «неподвижные» в сухом состоянии, но при смачивании именно они запускают процесс закрытия шишки.

Еще одно важное замечание, сделанное учеными, заключается в том, что хоть все ткани чешуйки и состоят из одних и тех же химически идентичных материалов, их расположение на чешуйке разительным образом отличается. Следовательно, в процессе раскрытия/закрытия более значимую роль играет не химия, а скорее механика чешуек.

По словам ученых, их открытия не только позволяют нам лучше понять, какие химические и физические процессы протекают в природе, но и являются фундаментальными знаниями для создания в будущем более эффективных гигроморфных систем. Кроме того, подобного рода исследования показывают в очередной раз, что природа является отличным источником вдохновения не только для живописцев, но и для ученых.

Немного рекламы

Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, облачные VPS для разработчиков от $4.99, уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас:Вся правда о VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Maincubes Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?

Доминировать на кухне | Dominate Kitchen

В жаркую и сухую погоду сосновые шишки открываются, а в холодную и влажную — закрываются. Однако его функция в значительной степени неизвестна. Это связано с развитием семян. Все хвойные деревья, по-видимому, делают это, и считается, что это способствует размножению. Есть несколько возможных объяснений того, почему шишки могут открываться в периоды жаркой или сухой погоды.

В этой статье мы рассмотрим некоторые из лучших способов не только очистки и обработки сосновых шишек, но и их сушки, открытия и даже хранения.

Можно ли открыть сосновые шишки без духовки?

Использование сосновых шишек в поделках, на свадьбах и даже в домашнем декоре — это несколько способов их творческого применения. Если вам нужно знать, как чистить сосновые шишки для поделок, вы обратились по адресу. Независимо от того, какие поделки вам нужны или какие украшения вы хотите сделать, сосновые шишки — отличный ресурс. Сосновые шишки необходимо очистить и подготовить, прежде чем принести их в дом.

К счастью, это просто и быстро. Сегодня я собираюсь дать вам несколько советов и рекомендаций, которые вам нужно знать, прежде чем хранить сосновые шишки.

⦿Намокнув, сосновые шишки сомкнутся плотнее. По мере того, как шишки впитывают воду, вы заметите, что они начинают закрываться. Их следует вынуть из духовки и оставить сохнуть на ночь.

⦿Выпекание сосновых шишек занимает около часа. Им понадобится всего несколько минут, чтобы пропитаться, а затем их можно запекать. Сосновые шишки теперь снова открыты. Для этой задачи не требуется специальный инструмент ТА.

⦿Сосновые шишки выпускают семена, когда им тепло и сухо. Рекомендуется оставить их сохнуть на ночь. Вы можете легко открыть или закрыть сосновые шишки водой и поместить их в духовку или в сухое солнечное место, если хотите.

⦿Люди, которые не знакомы со свойством конуса закрываться и открываться в зависимости от влажности, часто удивляются этому. Маленькие шишки будем замачивать в воде до тех пор, пока они не станут закрытыми. После этого мы их очистим и разложим по бутылкам и банкам с широким горлышком.

⦿После этого дайте шишкам высохнуть при комнатной температуре в течение нескольких дней, пока вся вода не впитается и шишки не откроются. Подождите несколько дней, пока вода испарится, чтобы шишки открылись. Вы должны закрыть бутылки после открытия конусов, чтобы влага не попала в бутылки и не заставила их снова закрыться.

⦿Сосновые шишки можно опрыскивать прозрачным акриловым спреем, полиуретаном или аэрозольным лаком после того, как они высохнут, отладятся и откроются. Обязательно хорошо покройте дно шишки (не забудьте верх). Это не обязательно должно быть тяжелое пальто.

Как открыть сосновую шишку?

Использование сосновых шишек для праздничного украшения добавляет естественности и аромата. Венки и гирлянды будут выглядеть более «по-домашнему», если эти центральные элементы будут расположены рядом с вечнозелеными ветвями. Осенью можно собирать упавшие с деревьев шишки по обочинам дорог. К сожалению, те, которые вы найдете, часто закрыты и не могут быть отображены, если их не открывать принудительно.

Шаг 1:

Соберите сосновые шишки на открытом воздухе. Существуют разные типы сосен, и каждый тип имеет свой тип шишки. Посещение близлежащего парка может быть лучшим вариантом, если вы хотите собрать сосновые шишки.

Сосновых шишек, которые я собрал со своего двора, хватило на целую сумку. В магазине мне стоило дорого купить всего один пакетик сосновых шишек, так что я сэкономил на этом кучу денег. Собирая сосновые шишки, вы должны смахнуть всю видимую грязь или мусор. Таким образом, вы сможете сэкономить время позже.

Шаг 2:

Подготовьте ведро, наполнив его теплой водой и уксусом (от 1/2 стакана до 1 стакана). Дайте сосновым шишкам полежать в ведре с водой примерно 15 минут после того, как вы их собрали. Этот процесс убьет жуков, прячущихся в сосновых шишках.

Вы можете замочить сосновые шишки в горячей воде с 1-2 стаканами уксуса, если они покрыты большим количеством сока. Помимо воды и уксуса можно добавить средство для мытья посуды. Дайте сосновым шишкам стечь всю лишнюю воду в дуршлаге или сите после того, как вы достанете их из воды. Если ваши сосновые шишки полностью не закроются при замачивании, вам не о чем беспокоиться. Они сделают это естественно. После этого они снова красиво откроются, и вы сможете снова их испечь.

Шаг 3:

Подумайте о том, чтобы пропустить этот шаг, если ваши сосновые шишки выглядят хорошо и вы планируете использовать их по-другому. Смахните грязь с каждого конуса (или любого другого чистящего инструмента, который у вас есть) с помощью старой зубной щетки (или любого другого чистящего инструмента, который у вас есть). С помощью бумажных полотенец аккуратно промокните сосновые шишки насухо после того, как закончите их чистить.

Шаг 4:

Сосновые шишки можно оставить сушиться на открытом воздухе на плоской поверхности или противне, покрытом бумажными полотенцами или пергаментной бумагой, на пару часов. Даже если вы не сушите сосновые шишки на воздухе, это не испортит их, но я считаю, что сушка на воздухе перед выпечкой — лучший способ сделать хрустящие шишки.

Шаг 5:

Ваша духовка должна быть предварительно нагрета до 200°F. Выложите сосновые шишки в один слой на противень. Чтобы сосновые шишки не слипались, застелите противень алюминиевой фольгой или пергаментной бумагой. Не рекомендуется использовать противни с плоскими поверхностями. Вы должны выбрать один с ободком. Если ваши сосновые шишки упадут в духовку, у вас возникнут проблемы.

Приблизительно 2 часа выпекания с переворачиванием на полпути. Любые жуки, прячущиеся внутри конуса, будут убиты, а также будет выпущено некоторое количество влаги. В вашем доме будет восхитительно пахнуть, когда вы будете печь сосновые шишки! Вы также увидите, как закрытые сосновые шишки волшебным образом превращаются в открытые.

Вы также увидите красивую глазурь на сосновых шишках, если на них все еще остались остатки мыла. Прежде чем украшать или мастерить сосновыми шишками, дайте им полностью остыть.

Можно ли разогревать сосновые шишки в микроволновой печи для удаления жуков?

В этом случае микроволновый метод использовать нельзя. Моя микроволновка никогда раньше не использовалась для этого. По моему опыту, отлаживать и сушить сосновые шишки лучше в своей духовке. Результат намного лучше и безопаснее при использовании этого метода.

⦿Для этой задачи потребуется несколько листов печенья. Вам понадобится алюминиевая фольга для каждого листа печенья.

⦿Сосновые шишки должны быть расположены равномерно между противнями.

⦿ Расставьте сосновые шишки. Во время этого процесса они будут расширяться и открываться.

⦿Духовка должна быть установлена ​​на 300 градусов.

⦿Через 30 минут проверьте сосновые шишки. Высыхание, расширение и открытие — это признаки, за которыми вам нужно следить.

⦿Пора снимать фольгу с противня, когда сосновые шишки раскрылись.

⦿Сосновые шишки должны быть открыты, когда сверху снимается фольга.

⦿Во время этого процесса сосновые шишки пропекаются, а живущие в них крошечные вредители уничтожаются.

Часто задаваемые вопросы

Нужно ли чистить сосновые шишки?

Украшенные природой, они являются неотъемлемой частью духа Рождества, символом настоящего значения зимних праздников. Тем не менее, перед использованием их необходимо очистить, особенно сосновые шишки. Прежде чем вы решите создать украшения, вы должны следовать нескольким отличным советам по чистке сосновых шишек.

Можно ли очистить сосновые шишки от жуков?

Чтобы избавиться от насекомых на сосновых шишках, можно использовать слабый раствор уксуса и теплой воды. После замачивания сосновых шишек в белом уксусе, состоящем из двух частей воды и одной части белого уксуса, примерно на 30 минут, их можно использовать повторно.

Растворяются ли сосновые шишки в холодной воде?

В холодной воде волдыри закрывались быстрее, чем в горячей. Сосновые шишки похожи на семена, потому что они открываются, чтобы выпустить свои семена, когда тепло и сухо. Наши студенты были очарованы этим фактом. Однако чешуя закрывается, когда холодно или сыро.

Нужно ли тепло для открытия сосновых шишек?

Сосновые шишки открываются и закрываются на основе науки. В ответ на изменение влажности шишки, несущие семена, меняют свою чешуйку. Сосновые шишки открываются, чтобы выпустить свои семена, когда они теплые и сухие.

Заключение

Подберите недавно упавшие сосновые шишки. Гнилые и наполненные насекомыми старые сосновые шишки могут повредить газон. Сосновым шишкам в духовке требуется от 30 минут до часа, чтобы высохнуть, в зависимости от того, сколько влаги они содержат. В зависимости от того, сколько времени потребуется для открытия первой партии конусов, остальные конусы откроются в разное время.

Убедитесь, что температура в духовке не превышает 200 градусов, так как это может привести к задымлению или возгоранию духовки. При выполнении этой задачи убедитесь, что печь не оставлена ​​без присмотра. Для максимальной сохранности сбрызните сосновые шишки полиуретановым, аэрозольным лаком или акриловым спреем после того, как они будут тщательно высушены и очищены. Тщательно распылите легкую струю воды на сосновую шишку.

Как очистить и сохранить сосновые шишки

Делитесь с друзьями!

11,5 тыс. акции

Вы когда-нибудь задумывались, как превратить красивые сосновые шишки, которые вы найдете во дворе, парке или на прогулке, в предмет декора? Я покажу вам, как собирать, чистить и хранить сосновые шишки, чтобы вы могли использовать их долгие годы.

Когда я жил в Теннесси, я любил собирать вещи на природе, чтобы использовать их в своих сезонных украшениях, такие как осенние листья, желуди и сосновые шишки. Когда мы переехали в Техас, было трудно найти такие вещи для сбора, особенно сосновые шишки.

Время от времени у нас были сменные деревья и желуди, но сосновых шишек нигде не было. Переехав в Миссури, я был взволнован, обнаружив на своем заднем дворе ОГРОМНУЮ сосну, с которой сбрасывались огромные сосновые шишки, ожидающие, пока я их соберу.

Но одним из недостатков сбора сосновых шишек в природе является то, что они липкие, грязные и полны жуков. Фу. Кому это нужно в их доме? Не я… Вот почему у меня есть идеальный способ очистить и сохранить ваши сосновые шишки.

Что вам понадобится

• Peanecones
• Большое ведро (I использовал домашний депо 5 галлон. Горячая вода
• Полотенце
• Прозрачный акриловый спрей-герметик

Сначала соберите сосновые шишки. Лучше всего собирать те, у которых все еще есть частичный стебель, нет сломанных крыльев и они открыты. Можно собирать закрытые шишки, но открытые легче чистить (да и выглядят красивее, как мне кажется)

После того, как вы соберете все свои сосновые шишки, почистите их. Удалите все оставшиеся иголки, листья и т. д. с конусов. Используя медицинский спирт на ватной палочке, вы можете очистить любые действительно грязные или грубые пятна на конусах.

Наполните 5-галлонное ведро ГОРЯЧЕЙ водой примерно на 1/2. Затем добавьте 2 стакана уксуса, чтобы получился раствор из расчета 1 стакан на 1 галлон. Уксус убьет всех жуков, живущих внутри шишек, и избавит от остатков сока.

Замочите конусы в ведре на 30-45 минут, передвигая их или перемешивая ведро каждые 15 минут. Вы заметите, что конусы начнут закрываться, когда они впитают воду. Это нормально.

После замачивания достаньте сосновые шишки из воды и дайте им высохнуть на большом полотенце. Сушка на воздухе может занять 2-3 дня, пока сосновые шишки полностью высохнут и снова раскроются.

Если у вас нет такого времени, вы можете положить их на противень и в духовку при 200 градусах примерно на 30 минут. Пожалуйста, внимательно следите за ними, пока сушите их ! Лично я предпочитаю воздушно-сухой метод, плюс сосновые шишки, как правило, сохраняют свой сосновый аромат.

После того, как сосновые шишки полностью высохнут, побрызгайте на них прозрачным акриловым спреем. Мне нравится использовать Mod Podge марки , но вы можете использовать все, что у вас есть под рукой.

Это предотвращает быстрое ломкость сосновых шишек. В конце концов они будут, но опрыскивание их прозрачным покрытием сохранит их, по крайней мере, на несколько сезонов. Чтобы хранить сосновые шишки после праздников, поместите их в прозрачный пластиковый пакет для заморозки, удалив как можно больше воздуха.

Теперь, когда у вас есть чистые и консервированные сосновые шишки, вы можете украсить их по своему вкусу. Мне нравится украшать ими как есть, но вы также можете превратить их в красивые украшения . Ознакомьтесь с этим замечательным списком 35 поделок из сосновых шишек своими руками.

Другие идеи праздничного декора:

Самодельные украшения из сосновых шишек Украшения из обожженных деревянных срезов

Аманда

Жена компьютерного ботаника, мама невротичной собаки и любительница всего, что связано с выпечкой, творчеством и изготовлением.