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Cientistas da Universidade de Maryland (EUA) desenvolveram um novo tipo de “supermadeira” dez vezes mais forte e mais resistente do que a normal. A inovação pode se tornar um substituto natural e barato para o aço. A chave para suas superpotências é um tratamento químico especial seguido de um processo de compressão aquecida.
As ligações químicas resultantes tornam a madeira forte o suficiente para ser usada em edifícios, veículos e até armaduras – o material se provou até à prova de balas.
Como é feito
O processo usado no estudo tem duas etapas. Primeiro, a madeira natural é fervida em uma mistura de hidróxido de sódio e sulfito de sódio, que é semelhante ao processo feito para criar polpa de madeira para papel. Em seguida, a madeira passa por uma compressão para colapsar suas células individuais. Calor é adicionado para incentivar novas ligações químicas enquanto a madeira continua a ser comprimida.
Esses processos são capazes de retirar determinados polímeros para permitir que a nova madeira se reforme, mantendo outros polímeros essenciais a sua força. O fortalecimento em última análise vem de um grande número de átomos de hidrogênio ligados a nanofibras de celulose, já naturalmente na estrutura da madeira.
As reações químicas são bastante complexas, mas o procedimento em si é muito simples e barato. Como madeira literalmente cresce em árvore, é uma opção promissora para substituir o aço, as ligas de titânio e outros materiais mais caros em determinadas situações.
Vantagens
O resultado é uma madeira 12 vezes mais forte do que a natural e dez vezes mais dura, comparável até à fibra de carbono, só que muito mais em conta.
“É forte e resistente, uma combinação normalmente não encontrada na natureza”, disse um dos membros da equipe, Teng Li. “É tão forte quanto o aço, mas seis vezes mais leve. É preciso dez vezes mais energia para fraturá-la do que a madeira natural. Ela [a supermadeira] pode até ser dobrada e moldada no início do processo”.
Além de ser forte, resistente e leve, como já foi mencionado, a nova madeira também é impressionantemente densa, resistente à compressão, resistente a riscos e até naturalmente protegida contra a umidade.
Os pesquisadores inclusive dispararam projéteis semelhantes a balas no material, descobrindo que eles ficaram alojados na supermadeira ao invés de explodi-a, como ocorreria com uma madeira de força padrão.
Aplicações
A nova madeira pode ser usada para fabricar aeronaves, carros, balsas e móveis. No entanto, ainda há muito trabalho pela frente antes que um jato de madeira possa decolar. Um dos próximos passos da pesquisa é ampliar e acelerar o processo de produção deste material. Isso não deve ser um grande problema, entretanto.
“É particularmente interessante notar que o método é versátil para várias espécies de madeira e bastante fácil de implementar”, disse o engenheiro Huajian Gao da Universidade Brown, que não esteve envolvido no estudo. “O estudo fornece uma rota altamente promissora para o design de materiais estruturais leves e de alto desempenho, com um enorme potencial para uma ampla gama de aplicações, onde são desejadas fortes resistências, alta dureza e alta resistência balística”.
Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na prestigiada revista científica Nature. [ScienceAlert]
