Científicos han desarrollado una forma de hacer que la madera sea tan fuerte como el acero
Por David Nield
Los científicos han desarrollado un nuevo tipo de «súper madera» que es más de 10 veces más fuerte y resistente que la madera normal, y esta innovación podría convertirse potencialmente en un sustituto natural y económico del acero y otros materiales.
La clave de los superpoderes de la nueva madera es un tratamiento químico especial seguido de un proceso de compresión en caliente. Los enlaces químicos resultantes hacen que la madera sea lo suficientemente fuerte como para ser utilizada algún día en edificios y vehículos.
Incluso podría dar un giro en el nuevo blindaje: los investigadores dispararon proyectiles con forma de bala a su nueva súper madera y descubrieron que se atascaron en el material en lugar de abrirse paso a través, como lo hicieron con la madera de resistencia estándar.
Esta nueva forma de tratar la madera la hace 12 veces más fuerte que la madera natural y 10 veces más resistente según el investigador principal Liangbing Hu , de la Universidad de Maryland.
Es a la vez fuerte y resistente, una combinación que no suele encontrarse en la naturaleza. Es tan fuerte como el acero, pero seis veces más liviano. Se necesita 10 veces más energía para fracturarlo que la madera natural. Incluso se puede doblar y moldear al comienzo del proceso.
El nuevo proceso utilizado aquí tiene dos pasos. Primero, la madera natural se hierve en una mezcla de hidróxido de sodio y sulfito de sodio, que en realidad es similar al proceso realizado para crear pulpa de madera para papel.
Luego, la madera pasa por una fase de compresión para colapsar las paredes entre las celdas individuales. Se agrega calor para fomentar nuevos enlaces químicos mientras la madera continúa siendo comprimida.
Esos procesos pueden eliminar ciertos polímeros para permitir que la madera nueva se reforme y, al mismo tiempo, mantener otros polímeros esenciales para la resistencia de la madera.
En última instancia, el fortalecimiento proviene de un gran número de átomos de hidrógeno que se unen a las nanofibras de celulosa, que ya están naturalmente en la estructura de la madera.
Las reacciones químicas son bastante complejas, pero el procedimiento en sí es bastante simple y económico, y debido a que la madera crece literalmente en los árboles, es una opción prometedora para reemplazar a los metales, las aleaciones de titanio y otros materiales en ciertas situaciones. Se ha demostrado que el proceso también funciona en diferentes tipos de madera.
La súper madera terminada es fuerte, resistente y liviana, como ya mencionamos, pero también es impresionantemente densa, resistente a la compresión, dura y resistente a los rasguños, e incluso está inherentemente protegida contra la humedad.
Además de adaptarse a aviones y automóviles, la nueva súper madera también podría usarse en muebles, lo que permitiría que maderas de crecimiento rápido como la balsa o el pino reemplacen a opciones más densas, pero de crecimiento más lento, como la teca.
Uno de los próximos pasos es ampliar y acelerar el proceso de producción de esta nueva madera, aunque los investigadores dicen que eso no debería representar un gran problema. Es particularmente emocionante notar que el método es versátil para varias especies de madera y bastante fácil de implementar.
Este material proporciona una vía muy prometedora para el diseño de materiales estructurales ligeros y de alto rendimiento, con un gran potencial para una amplia gama de aplicaciones en las que se desea una alta resistencia, una gran tenacidad y una resistencia balística superior.
