2018-02-13 03:02:00
Um banheiro químico e uma prensa quente podem transformar a madeira em um material mais resistente que o aço, segundo informam pesquisadores. O processo poderia fazer deste material uma alternativa ecológica ao uso de plásticos e metais na fabricação de automóveis e edifícios.
“É uma nova classe de materiais com grande potencial”, diz Li Teng, especialista em mecânica da Universidade de Maryland em College Park e co-autor do estudo publicado no dia 7 de Fevereiro na revista Nature.
As tentativas de fortalecer a madeira começaram várias décadas atrás. Alguns esforços se centraram na síntese de novos materiais mediante a extração de nanofibras da celulose – um polímero natural duro que se encontra nas células tubulares onde se canaliza a água através do tecido vegetal.
A equipe de Li tomou um caminho diferente: os pesquisadores se enfocaram em modificar a estrutura porosa da madeira natural. Primeiro, ferveram diferentes tipos de madeira, incluindo o carvalho, em uma solução de hidróxido de sódio e sulfito de sódio durante seis horas. Esse tratamento deixou a celulose com amido quase intacta, mas criou um espaço oco na estrutura da medeira mediante a eliminação de alguns dos compostos circulantes. Isso inclui a lignina, um polímero que se adere a celulose.
Logo, a equipe comprimiu o bloco, como um sanduíche panini, a 100 ºC por um dia. O resultado: uma prancha de madeira com uma quinta parte do espessor, mas três vezes mais denso que a madeira natural e 11,5 vezes mais resistente. As tentativas prévias de densificar a medeira melhoraram a resistência em um fator de aproximadamente três a quatro vezes.
Com a ajuda de um microscópio eletrônico pode-se apreciar que o processo amassa os tubos de celulosa até que se deformam e se entrelaçam. “Você tem todas essas nanofibras alinhadas na direção do crescimento”, comentou Hu Liangbing, um cientistas especialista em materiais da Universidade de Maryland, que formou parte da equipe.
Para provar a dureza do material, a equipe disparou pellets desde uma pistola de ar balístico normalmente utilizada para provar a resistência ao impacto dos veículos militares. Cinco capas de material laminado juntas puderam deter um projétil de aço de 46 gramas que viajava a aproximadamente 30 metros por segundo.
Isso é muito mais lento que as várias centenas de metros por segundo em que viaja uma bala, acrescenta Hu, mas é similar à velocidade que um automóvel poderia estar viajando antes de uma colisão, o que faz que o material seja adequado para seu uso em veículos.
