Lisa Sturm/EyeEm/Getty Images
A madeira é um material incrível, mas certamente carece da resistência e da resistência de outros materiais, como os metais mais fortes. Isso pode mudar, no entanto, graças à pesquisa realizada na Universidade de Maryland, College Park, onde os engenheiros encontraram uma maneira fazer madeira mais de 10 vezes mais forte que as ligas de titânio.
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Os resultados significam que o material à base de árvore favorito de todos poderia ser usado como uma alternativa aos ultra-resistentes como o aço, permanecendo significativamente mais leve. Madeiras macias de crescimento mais rápido, como pinho e balsa, também poderiam ser tratadas para substituir algumas das aplicações que atualmente exigem madeiras de crescimento mais lento, mas mais densas, como a teca.
“Nós [desenvolvemos] uma técnica de densificação totalmente nova, combinando modificação química e prensagem a quente”, Liangbinghu, o líder da equipe de pesquisa, disse ao Digital Trends. “Nossa madeira densificada resultante apresenta uma estrutura altamente densa e laminada com paredes celulares entrelaçadas que são totalmente colapsadas sem lacunas. A maior parte da madeira densificada consiste em nanofibras de celulose bem alinhadas, que melhoram muito a formação de ligações de hidrogênio entre as nanofibras vizinhas. O desempenho mecânico da madeira densificada resultante é mais de uma ordem de grandeza melhor do que o da madeira natural.”
A modificação química a que Hu se refere envolve a remoção parcial da lignina, o polímero orgânico que forma um importante material estrutural nas plantas, e da hemicelulose, um componente das paredes celulares das plantas. A técnica de densificação foi então completada por prensagem a quente a uma temperatura de 100 graus Celsius.
Para testar o novo material, a equipe testou sua resiliência a projéteis semelhantes a balas, atirando nele. Embora o projétil tenha conseguido perfurar completamente a madeira natural, no caso do novo material de madeira reforçada ele penetrou apenas parcialmente.
“Estamos [atualmente] investigando suas potenciais integrações em múltiplas aplicações que requerem o material para atender à matriz de desempenho completa”, disse Hu, sobre a próxima etapa do projeto. Uma startup da Universidade de Maryland chamada “Inventwood” foi criada para ajudar a comercializar as tecnologias avançadas de madeira da universidade, incluindo esta.
Um artigo de pesquisa sobre o trabalho, intitulado “Processamento de madeira natural a granel em um material estrutural de alto desempenho”, foi publicado publicado recentemente na revista Nature.
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