Pesquisadores do Florida Atlantic College descobriram que podem tornar a madeira ainda mais resistente adicionando-lhe uma substância de ferro, possivelmente alterando o futuro da construção e da construção, conforme relatado pela Modern Technology Networks.
A lignocelulose, parte da madeira e de outras plantas que forma sua estrutura, pode ser quimicamente modificada para gerar energia ou outras propriedades químicas, levando os pesquisadores a testar novos produtos para gerar tipos de madeira ainda mais duradouros e novos. Entre essas pesquisas originaram-se da Universidade de Design e Tecnologia da Computação do Florida Atlantic College, em parceria com o College of Miami e o Oak Ridge National Research Laboratory.
Em seus estudos, os cientistas pretendiam encontrar um mineral que pudessem incluir na madeira e que a tornasse ainda mais resistente, sem adicionar peso excessivo ao produto, aumentar os preços ou diminuir a sustentabilidade. Eles introduziram uma substância de ferro, chamada oxihidróxido de ferro nanocristalino, diretamente no carvalho vermelho, um tipo de madeira permeável.
“A madeira, como muitos produtos naturais, tem uma estrutura complexa com várias camadas e atributos em níveis diferentes”, disse Vivian Merk, pesquisadora e professora auxiliar da FAU. “Para compreender exatamente como a madeira nasce muito e, eventualmente, para de funcionar, é importante analisá-la nesses vários níveis. Para testar nossa teoria – de que adicionar pequenos cristais minerais às superfícies das paredes celulares certamente os reforçaria – usamos vários tipos de triagem mecânica tanto em nanoescala quanto em escala macroscópica. ”
O grupo de estudo utilizou ressonâncias para verificar a flexibilidade e a umidade do produto. De acordo com a Modern Technology Networks, eles também utilizaram testes de nanoidentificação para avaliar a resistência da madeira e as resistências sob flexão e outras tensões.
“Ao observar a madeira em vários níveis – desde as pequenas estruturas nas superfícies das paredes celulares até a peça inteira de madeira – fomos capazes de aprender mais sobre como melhorar quimicamente produtos naturais para uso no mundo real”, disse Merk.
Suas pesquisas, divulgadas na ACS Publications, revelaram que o produto pode reforçar a madeira com apenas uma pequena porção de peso incluída.
“Este estudo observa um desenvolvimento considerável na pesquisa científica de produtos duradouros e um avanço proposital em direção à construção e layout ecológicos”, afirmou Stella Batalama, reitora da FAU da Universidade de Design e Tecnologia da Computação. “Ao fortalecer a madeira totalmente natural por meio de técnicas ecologicamente corretas e acessíveis, nossos cientistas estão se preparando para uma nova geração de produtos de base biológica que têm o potencial de mudar produtos convencionais como aço e concreto em aplicações arquitetônicas.”
Materiais que são amplamente utilizados em projetos de construção totalmente novos, como o concreto, têm efeitos prejudiciais ao meio ambiente. A produção de concreto consome muita água e causa enormes quantidades de poluição atmosférica perigosa.
A madeira, por outro lado, “um dos materiais básicos mais ecológicos à nossa disposição”, é duradoura e sustentável. Podemos continuar a cultivar árvores novas que geram oxigênio e eliminam carbono do meio ambiente.
Os pesquisadores estão estudando maneiras de incluir madeira reforçada em estruturas novas para melhorar sua sustentabilidade. No Japão, um novo arranha-céu construído em madeira apresenta uma melhoria nas instalações da cidade. Os cientistas também estão verificando madeira imune ao fogo e à água.
Os estudos do grupo FAU podem ajudar a realizar as seguintes ações com madeira maciça para ajudar a desenvolver estruturas ainda mais duradouras.
“O efeito deste trabalho vai muito além da área do design”, afirmou Batalama. “Isso se soma às iniciativas internacionais para diminuir a emissão de carbono, diminuir o desperdício e aceitar serviços duradouros e inspirados na natureza para tudo, desde estruturas até grandes instalações.”
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