Las construcciones del futuro serán más resistentes y ecológicas. Los expertos han inventado una madera tan dura como el acero
La madera, natural y renovable, podría ser la candidata perfecta para conformar el material de construcción del futuro
Investigadores de la Universidad Atlántica de Florida, la Universidad de Miami y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge han publicado un artículo en la revista científica ACS Applied Materials & Interfaces en el que exponen la técnica ideada para fortalecer la madera desde dentro, a nivel celular, utilizando un compuesto de hierro. Estamos hablando de modificar las paredes celulares con cristales minerales a escala nanométrica. Ahora te lo contamos en detalle.
La fortaleza de la madera con la magia de las nanopartículas
La madera es uno de los recursos más abundantes del planeta y parece que puede tener un gran potencial para sustituir materiales como el acero y el hormigón en la construcción. Sin embargo, su punto débil viene en su debilidad estructural ante determinadas cargas. Esto parece solucionarse con el estudio del que te hablábamos anteriormente y una innovadora propuesta.
Imagen 3D de alta resolución, creada mediante rayos X, que muestra la distribución del mineral de hierro en la pared celular de la madera
El equipo de investigadores se centró en la conocida como madera noble, un material poroso típico de árboles como el roble, el arce o el cerezo. Estas especies cuentan con vasos en forma de anillo, con los que transportan el agua y que permiten que los compuestos químicos penetren con mayor facilidad.
A través de una reacción química, entre nitrato férrico e hidróxido de potasio, los científicos crearon ferrihidrita, un mineral de óxido de hierro, que es común en suelos y en el agua. Después, el compuesto se introdujo en la madera, donde acabó por incrustarse en las paredes celulares, reforzándolas a nivel microscópico. Como resultado, madera más resistente, pero sin apenas cambios en términos de flexión o fractura.
Esto es debido a que el tratamiento endurece el interior, pero debilita ligeramente las conexiones entre células. De todas maneras, los investigadores aseguran que el balance es positivo, ya que la madera ofrece más resistencia, sin que el peso o el impacto ambiental se vean afectados. Vivian Merk, doctora en ingeniería y una de las autoras del artículo, explica en EurekAlert:
La madera, como muchos materiales naturales, tiene una estructura compleja con diferentes capas y características en escalas variables. Para entender de verdad cómo la madera soporta cargas y fallos eventuales, es esencial examinarla a través de esos diferentes niveles.
El estudio utilizó técnicas como la microscopía de fuerza atómica y pruebas de nanoindentación dentro de un microscopio electrónico, además de test clásicos de flexión, para poder ver cómo se comportaba esa madera. Parece que este podría ser un paso estratégico hacia el inicio de procesos de construcción más ecológicos. Y nosotros te preguntamos, ¿podremos encontrar esta madera reforzada en los futuros edificios, sustituyendo al acero y al hormigón?