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Los desarrollos de productos en base a madera no dejan de sorprender. Una de las causas principales de esta búsqueda es que se trata de un material renovable, reciclable, y que su huella de carbono suele ser positiva, dado que es de los pocos materiales que en su origen captura CO2 de la atmósfera, uno de los gases de efecto invernadero. En este caso nos referiremos a los recientes anuncios de la Universidad de Maryland- USA, sobre la generación a escala comercial del producto “SuperWood”, (Súpermadera)
¿QUE ES SUPERWOOD?
Básicamente la madera se compone de celulosa, un cementante que es la lignina, y algunos otros componentes en menor medida. Este producto (Supermadera) se obtiene luego de quitar la lignina, generar una modificación molecular, aplicar temperatura, y densificar por presión (hacerla más densa). Se obtiene así una madera “densificada” que resulta más resistente que la madera normal, pero que por su tratamiento además es más resistente al fuego y a los agentes biológicos (hongos e insectos) lo que le confiere mayor durabilidad.
ANTECEDENTES y EL PROCESO
La densificación es un proceso que se conoce desde hace décadas, donde usualmente bajo presión la madera se compacta y se vuelve más pesada, y con mayor dureza en superficie. Por ello se suele aplicar a maderas blandas, especialmente coníferas. Por otra parte, en la composición química de la madera es conocido que el lograr mayores uniones de los radicales oxidrilos libres, mediante puentes hidrógeno le confiere mayor durabilidad frente a los patógenos.
En la Universidad de Maryland- EEUU, ya en 2018, el Dr. Liangbing Hu, en los laboratorios del Instituto de Innovación Energética, desarrolló una forma de transformar la madera común en un material estructural de alto rendimiento alterando su composición molécula y trabajando en densificación, aunque en esa época el proceso requería de un tiempo muy prolongado de más de una semana. Trabajando además en la obtención de madera transparente (hoy día ya una realidad) y otros productos, se llegó a lograr tiempos competitivos y un producto que se puede producir comercialmente.
Superwood se crea tratando químicamente la madera con productos químicos de la industria alimentaria para eliminar la mayor parte de su lignina y luego comprimiendo el material para fortalecer los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de celulosa.
El producto Superwood, se fabrica a partir de madera convencional tratada con el objetivo es fortalecer la celulosa. «El nanocristal de celulosa es, de hecho, más resistente que una fibra de carbono», y más económico, afirma Lau, y densificándola le otorga mejores propiedades, “Podríamos densificar el material cuatro veces y obtener casi diez veces más resistente gracias a todos estos enlaces adicionales que se crean”, dijo el científico al sitio TechCrunch. (El estudio de este producto fue publicado on line en la revista Matter, recibiendo comentarios favorables como los del Dr. Zhigang Suo, de la Universidad de Harvard.)
Muestra de su resistencia se puede visualizar en el video donde se compara a otros materiales al impacto de una bala https://youtu.be/LVbczXDFe1Q
PRODUCTO COMERCIAL
La Universidad de Maryland licenció la tecnología a InventWood, una startup emergente fundada por el Dr. Hu.
El resultado es un material con un 50 % más de resistencia a la tracción que el acero, con una relación resistencia-peso diez veces mejor, según la empresa. Además, cuenta con clasificación ignífuga de clase A, de las normas ASTM de EEUU, es decir, es altamente resistente a las llamas, a la putrefacción y a las plagas. Gracias a la impregnación de polímeros, se puede estabilizar para uso en exteriores, como revestimientos, terrazas o techos. (Los primeros productos de InventWood serán materiales para fachadas de edificios comerciales y residenciales de alta gama).
Por otra parte, al comprimir el material, también se concentran los colores, siendo el resultado una tonalidad que se asemeja a maderas duras tropicales. más valiosas, sin necesidad de teñir.
Finalmente, InventWood planea usar virutas de madera para crear vigas estructurales de cualquier dimensión que no requieran acabado.
Para construir la primera fábrica, han recibido fondos por 15 millones de u$, y se encentra en proceso de varias certificaciones entre las que podemos destacar las LEED, de edificios, y la forestal FSC de cadena ambiental. Calculan que los productos comenzarán a estar disponibles durante 2025.
OTROS DESARROLLOS
En forma paralela, el Dr. Yiping Qi, mediante una tecnología llamada edición de bases para inactivar un gen clave llamado 4CL1, logró cultivar álamos modificados, con un contenido de lignina un 12,8 % menor, los que pueden ser base para este producto.
Se está explorando el uso de Superwood en la industria automotriz, de la construcción y otras industrias, y podría reemplazar al acero y otros materiales en diversas
La investigación de Maryland ha explorado las capacidades de la nanotecnología natural de la madera. Anteriormente, desarrollaron diversas tecnologías emergentes a partir de materiales relacionados con la nanocelulosa: papel supertransparente para reemplazar el plástico; papel fotónico para mejorar la eficiencia de las células solares en un 30 %; una batería y un supercondensador de madera; una batería a partir de una hoja; y madera transparente para edificios energéticamente eficientes, lo que dará tema para otras entregas ….
Martín Sánchez Acosta. [email protected]
Referencias on line: https://www.inventwood.com superwood university of Maryland
https://energy.umd.edu/news/story/super-wood-could-replace-steel
https://today.umd.edu/study-new-super-wood-uses-less-energy-cuts-pollution
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