Madera más fuerte que el acero

Madera más fuerte que el acero
Imagen: thebmag y Matt. Create
La ciencia y la innovación siguen su búsqueda para encontrar materiales del futuro.

Los denominados super materiales han llegado al mercado del consumo para hacernos la vida un poco más sencilla. 

Muchas investigaciones se han centrado en el grafeno, principalmente por sus propiedades, pero también, por el competitivo coste de su producción en masa.

Además del grafeno, en esta lista sin fin también se encuentran materiales como la nanocelulosa, el siliceno, fosforeno o germaneno. 

La mayoría de ellos son grandes conductores de electricidad.

Aunque en los últimos años ha cobrado especial relevancia la madera.

Con este interés, no es de extrañar que una investigación de la Universidad de Maryland (Estados Unidos) halla descubierto una nueva forma de tratar la madera para convertirla en un súper material.

El estudio, publicado por Nature, sigue dos pasos para dar estas nuevas características a la madera natural. 

Por un lado, se realiza un tratamiento químico para extraer parcialmente la lignina. 

Este componente es el “pegamento” que une las células de la madera. 

Por último, se produce la comprensión del material a 100 grados centígrados, lo que reduce un 80% su grosor. Así, se reducen los defectos de la madera y se incrementa su resistencia.

La extracción parcial de la lignina es el proceso clave para conseguir este material, ya que, si esto no se realizara de la manera adecuada, la estructura de la madera se colapsaría. 

Además, el tratamiento fue probado con maderas blandas (cedro y pino) y duras (álamos, tilos y robles). Por lo que funciona con todo tipo de maderas.

Esta fibra hecha a partir de madera es más fuerte que el acero.

En las instalaciones del KTH, el Real Instituto de Tecnología de Estocolmo, un grupo de investigadores ha logrado desarrollar un compuesto formado por fibras de celulosa más fuerte que el acero o el aluminio.

Este nuevo material, convenientemente modificado, podría ser utilizado en la fabricación de ropa con electrónica de consumo incorporada.

Otra de las ventajas de esta fibra es su carácter biodegradable.

Al estar basada en celulosa es compatible en todos sus formatos con la naturaleza.

Los investigadores del KTH ha logrado un hito con la celulosa.

Este material está formado por más de 40 millones de fibras, que la ciencia ya había conseguido separar.

Lo que no se había conseguido hasta ahora era volver a juntarlas entrelazadas, de manera que se generaran filamentos tan fuertes como el material original del árbol.

Madera más fuerte que el acero

El resultado ha sido una fibra de entre 10 y 20 micras de grosor, es decir, aproximadamente lo que un cabello.

Para unir en un filamento el material los científicos han utilizado sal común, como la que se usa para aliñar la ensalada.

Aseguran que los filamentos creados así imitan lo que ocurre en la naturaleza, lo que le da características muy valiosas al material.

Por ejemplo, un árbol es lo suficientemente rígido como para soportar su peso pero también es flexible como para lidiar con el viento.

Además, el carácter biodegradable del material lo convierte en idóneo para reemplazar otros compuestos como la fibra de vidrio que se usa en coches o en barcos.

En el KTH incluso han señalado la posibilidad de servirse de esta fibra de celulosa para sustituir al algodón en la ropa, algo que permitiría rebajar la intensidad de los cultivos de esta planta en todo el mundo, lo que sería de agradecer para algunos lagos y acuíferos, pues el algodón necesita una gran cantidad de agua para su crecimiento.

En el KTH confían en los recursos que ofrecen los bosques puedan sustituir el uso de algunos materiales

Hay otro uso al que se podría destinar esta fibra basada en la madera. Se trata de la confección de ropa con electrónica integrada.

Modificando la nanoestructura del compuesto se podrían introducir nanotubos de carbono para favorecer la conducción de la electricidad.

Pero el reto ahora es conseguir una producción a gran escala, algo que no siempre es fácil con los nuevos materiales.

No hay más que fijarse en el grafeno, cuya investigación se ha popularizado en los últimos años, pero cuyo uso comercial aún está lejos, principalmente debido a la escasa efectividad de los procesos de producción descubiertos hasta la fecha.

Madera más fuerte que el acero

Una madera 12 veces más resistente.

De esta forma, esta madera sería 12 veces más resistente y 10 veces más dura que una natural. Por lo que su fuerza superaría, incluso, a aleaciones de titanio o de acero. 

También se puede comparar con la fibra de carbono, pero es más costosa. 

Además de estos beneficios, esta super madera es más ligera, se puede doblar y moldear al principio del proceso y tiene un bajo coste.

Para comprobar su efectividad, los investigadores dispararon proyectiles de acero. 

La bala logró atravesar la natural, pero se quedó a la mitad en la super madera. Este último material necesita 10 veces más de energía para fracturarse.

Asimismo, la longevidad de este nuevo material es superior a la de una madera natural, por lo que su producción no conllevaría una mayor destrucción de los bosques.

Sus aplicaciones futuras todavía están por determinar, aunque el líder del proyecto, Liangbing Hu, asegura que podría usarse como sustituto del acero en automóviles, aviones o edificios. 

Aunque, eso sí, la startup Inventwood LLC ya trabaja para comercializar este nuevo material.

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