¿Y si la madera sustituyera pronto al hormigón para lograr una construcción más sostenible?
Investigadores estadounidenses han conseguido reforzar la madera inyectándole minerales a escala nanométrica, sin alterar sus propiedades mecánicas. Investigadores estadounidenses han desarrollado una técnica para fortalecer la madera añadiendo minerales en una escala muy pequeña, lo que podría permitir utilizar madera en lugar de acero y hormigón en la industria de la construcción.
Fortalecimiento de la madera a escala nanométrica
Investigadores de la Universidad Atlántica de Florida han intentado desarrollar un método para fortalecer la madera inyectándola con minerales a escala nanométrica. Según los resultados de su investigación, publicados recientemente en la revista ACS Applied Materials and Interfaces, un tratamiento en particular parece ser muy eficaz.
Para este estudio, los científicos se centraron en el roble rojo, una madera dura común en América del Norte, perteneciente a la categoría de maderas de poros anulares, es decir, madera con grandes vasos en forma de anillo utilizados para transportar y difundir agua dentro del árbol.
Su objetivo era reforzar la estructura interna de este roble rojo, sin alterar las propiedades mecánicas globales que confieren a la madera sus ventajas, es decir sin hacerla más pesada, menos flexible y sin que resultara nociva para el medio ambiente.
Finalmente lograron el resultado deseado al introducir un mineral llamado ferrihidrita en la madera a escala nanométrica. Este mineral, obtenido mediante una sencilla reacción química entre el nitrato férrico y el hidróxido de potasio, es un óxido de hierro que se encuentra frecuentemente en la naturaleza.
¿Por qué un experimento de este tipo?
Para comprobar la veracidad de su estudio, los investigadores utilizaron herramientas de alta precisión para analizar los efectos del tratamiento con ferrihidrita a diferentes escalas. Mediante microscopía de fuerza atómica y un método denominado AM-FM, los científicos pudieron observar las paredes celulares de los robles rojos tratados para medir las propiedades de la madera finalmente obtenida, como su rigidez y elasticidad.
Utilizando un microscopio electrónico de barrido, los investigadores también pudieron evaluar la respuesta de la madera a fuerzas localizadas antes de comparar luego los resultados obtenidos con madera sin tratar. Este enfoque multiescalar ha permitido comprender cómo este tratamiento, aparentemente bastante simple, modifica tanto la estructura interna de la madera como su resistencia global.
De esta forma, el método empleado demuestra que es posible reforzar materiales naturales como la madera sin necesidad de utilizar tratamientos químicos altamente contaminantes. Al reforzarse este material, podría llegar a sustituir parcialmente al acero o al hormigón, materiales cuya producción tiene un importante impacto sobre el medio ambiente.
La construcción sustentable es un gran desafío de nuestro tiempo, y la madera ahora se considera una de las principales fuentes de materiales renovables y ha sido utilizada por los humanos desde los albores de los tiempos.
Sin embargo, aún quedan soluciones por encontrar para limitar los impactos de su uso en la deforestación y la destrucción de los ecosistemas; sería realmente contraproducente resolver parcialmente un problema ambiental sólo para agravar otro.
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