A madeira sempre foi tradicionalmente muito bem explorada pela construção civil. Isso porque sempre se teve muita disponibilidade desse recurso; o custo ainda é bastante acessível. No entanto, ao longo do tempo, com os debates ambientais e as próprias limitações de resistência à tração do material (relativamente baixa), a alternativa foi colocada em cheque. Tudo isso acabou restringindo suas aplicações em projetos de engenharia - principalmente aqueles que exigem durabilidade e força. Mas agora os cientistas falam em uma madeira autodensificada, superforte, que poderia mudar o cenário drasticamente.

O desafio de melhorar a resistência da madeira

A madeira é composta principalmente por celulose e lignina, formando suas fibras de sustentação. Aliás, essas fibras contêm tubos ocos, chamados de lúmens, que possuem um papel vital no transporte de água e nutrientes na árvore viva; no entanto, também são responsáveis por enfraquecer o material. Então, basicamente, é isso que afeta a resistência mecânica da madeira, diminuindo sua capacidade de suportar cargas e impactos.

A nova técnica de autodensificação da madeira

Os pesquisadores da Universidade de Nanquim, visando superar a limitação dos lúmens da madeira, desenvolveram uma técnica chamada de autodensificação. Resumindo, seria como transformar uma madeira comum - manipulando sua estrutura celular ao nível microscópico - em um material de propriedades mecânicas surpreendentes (tração, compressão, flexão e impacto), superando até mesmo a resistência do aço em certas aplicações. A notícia animou a comunidade científica. Todos agora se perguntam se não estamos diante de um novo “metal verde” para a construção civil!

Os cientistas começaram pela remoção parcial da lignina; a madeira testada foi fervida em uma mistura de hidróxido de sódio e sulfito de sódio. Depois, a peça foi imersa em uma solução de cloreto de lítio e dimentilacetamida, solução que ajuda as fibras de celulose e o restante da lignina a expandir, preenchendo de vez os lúmens. Esse preenchimento dos tubos ocos - que é uniforme -, enfim, aumenta a densidade e resistência da madeira. Para completar, o elemento passou por uma secagem de 10 horas, encolhendo moderadamente, mas mantendo seu comprimento original.

Assim sendo, com a técnica de autodensificação, os cientistas obtiveram uma madeira de estrutura mais coesa e resistente. Vale destacar que todo esse processo dispensou a necessidade de prensagem a quente, método muito tradicional utilizado para aumentar a densidade da madeira, porém com alto consumo de energia, tornando a madeira autodensificada uma alternativa mais sustentável.

As vantagens da madeira autodensificada para a engenharia

Até agora, os resultados obtidos pelos experimentos dos pesquisadores demonstra o grande potencial da madeira autodensificada. Em alguns casos, o material apresentou altos níveis de resistência, comparado a certos tipos de aço - um feito até então impensável para um material de base orgânica. Por isso, é possível que a nova técnica abra um leque de possibilidades para o futuro da Engenharia de Materiais e Engenharia Civil. Lembrando que a madeira é um material renovável e ecológico, sendo ainda uma alternativa mais sustentável aos metais.

Com o aprimoramento da tecnologia, a madeira autodensificada pode substituir materiais mais caros e pesados em várias aplicações.

As expectativas para o futuro da construção civil

A engenharia está de olho no futuro, apostando cada vez mais em tecnologias que ajudem a diminuir nosso impacto ambiental e reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Neste contexto, a madeira autodensificada surge como uma promissora solução para parte desses desafios. Em tese, a técnica proposta pelos pesquisadores chineses deve contribuir para a redução da pegada de carbono da indústria da construção e de outros setores. O material transformado poderia ser aplicado em estruturas de vigas e colunas, como revestimento de alta performance e componente de fachada.

Agora, apesar do entusiasmo inicial, os cientistas sabem que precisam ainda enfrentar alguns desafios antes de propor a implementação da madeira autodensificada em larga escala. Primeiro, é necessário otimizar o processo de produção, garantindo a qualidade em diferentes lotes e tipos de madeira. Também é preciso avaliar e comprovar melhor a durabilidade desse material em diferentes condições, como de umidade em excesso, ataque de pragas, etc. A compreensão de todos esses aspectos é fundamental para garantir a confiabilidade da pesquisa.

À medida que a tecnologia se aprimora e os desafios são superados, é provável que vejamos a madeira "superforte" desempenhar um papel cada vez mais importante na paisagem da engenharia e da construção civil, marcando o início de uma nova era para este material milenar

Fonte: Engenharia 360