Madeira moldável pode substituir plásticos e metais

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/10/2021

A madeira ganhou a plasticidade que é comum nos metais e nos plásticos.
[Imagem: Shaoliang Xiao et al. - 10.1126/science.abg9556]

Madeira moldável

Há poucos dias, vimos a madeira ser usada para fazer facas e pregos melhores que os de metal graças a um aumento substancial na sua dureza.

Agora o movimento foi no sentido inverso: Em vez de aumentar a dureza, a madeira ganhou plasticidade, ou formabilidade.

A equipe básica é a mesma que desenvolveu as facas de madeira, embora agora eles tenham contado com a ajuda de pesquisadores de várias outras universidades dos EUA e da Europa.

"A madeira moldável amplia significativamente as aplicações potenciais da madeira como um material estrutural sustentável, enquanto reduz o impacto ambiental para edifícios e aplicações de transporte," disse o professor Teng Li, da Universidade de Maryland.

A madeira moldável ganhou a capa da revista Science desta semana.

O processamento muda a conformação interna da madeira, que não quebra e nem racha.
[Imagem: Shaoliang Xiao et al. - 10.1126/science.abg9556]

Madeira com plasticidade

A madeira natural já possui um custo de ciclo de vida inerentemente mais baixo do que outros materiais e é um material naturalmente forte, leve, durável e biodegradável, podendo oferecer uma alternativa atraente aos polímeros, metais e ligas se suas propriedades e funcionalidade puderem ser melhoradas.

Mas ninguém até agora havia conseguido dar à madeira a mesma formabilidade oferecida pelos metais e plásticos.

A equipe chama o processo de dar formabilidade à madeira de "choque de água". Primeiro, a madeira é amolecida pela extração da lignina, o polímero natural que une as paredes celulares dentro da madeira e que lhe dá resistência. As fibras são a seguir fechadas por evaporação, e a madeira é então novamente hidratada em um choque térmico com água.

"O rápido processo de choque hídrico forma uma estrutura distinta de parede celular enrugada, parcialmente aberta, que fornece espaço para compressão, bem como a capacidade de suportar alta tensão, permitindo que o material seja facilmente dobrado e moldado," disse professor Liangbig Hu.

A técnica de processamento é chamada "choque hídrico" e funcionou com as principais madeiras usadas comercialmente.
[Imagem: Shaoliang Xiao et al. - 10.1126/science.abg9556]

Madeira plástica

Segundo a equipe, a moldabilidade notável da madeira processada deve-se à estrutura da parede celular enrugada que resulta do processamento, podendo suportar dobras severas sem fraturas ou trincas.

A madeira moldável - ou madeira plástica - resultante é seis vezes mais forte que a madeira original usada no processamento e comparável à resistência de materiais leves amplamente usados em produtos moldados, como as ligas de alumínio.

A madeira moldável pode então ser dobrada em diferentes formas e, em seguida, ser posta para secar para formar o produto final.

Isso rompe com as limitações do uso tradicional da madeira, tipicamente restrita a tábuas e chapas, podendo ser utilizada em estruturas complexas fabricadas em série.

Outra possibilidade testada pela equipe consiste na fabricação de estruturas corrugadas e como miolo para "sanduíches" similares ao usado no papelão, só que com uma resistência infinitamente maior - a equipe fez o teste com um protótipo que suportou o peso de um carro passando por cima dele, sem se amassar.

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