Cientistas da University of Atlantic Florida descobriram que madeiras mais duras podem ser mais resistentes à adição de um composto de ferro, o que potencialmente mudará o futuro da construção, conforme relatam as redes tecnológicas.
A lignocelulose, parte da madeira e de outras plantas que compõem sua estrutura, pode ser modificada quimicamente para produzir energia ou outras propriedades químicas, o que controla novos materiais para os cientistas produzirem novos tipos de madeira mais sustentáveis. Um desses estudos veio da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação da Florida Atlantic University em cooperação com a Universidade de Miami e o Laboratório Nacional de Oak Ridge.
Em seus testes, os cientistas queriam encontrar um mineral que pudesse agregar à madeira que fosse mais durável sem acrescentar muito peso ao material, aumentando os custos ou reduzindo a sustentabilidade. Eles introduziram um composto de ferro conhecido como oxihidróxido de ferro nanocristalino, no carvalho vermelho, um tipo de madeira porosa.
“A madeira, como muitos materiais naturais, tem uma estrutura complexa com diferentes camadas e características em diferentes escalas”, disse a autora do estudo e professora da FAU Vivian Merk. “Para realmente entender como a madeira se carrega e eventualmente falha, é necessário explorá-la nesses diferentes níveis. Para testar nossa hipótese – de que a adição de pequenos cristais minerais às paredes celulares as fortaleceria – usamos vários tipos de testes mecânicos em nanopartículas e macroscópicos.”
A equipe de pesquisa utilizou vibrações para testar a elasticidade e adesão do material. De acordo com redes tecnológicas, também utilizaram testes de nanoidentificação para avaliar a resistência e as propriedades da madeira sob flexão e outras tensões.
“Observando a madeira em diferentes níveis de estruturas microscópicas dentro das paredes celulares até todo o pedaço de madeira – aprendemos mais sobre como melhorar quimicamente os materiais naturais para uso no mundo real”, disse Merk.
Suas descobertas, publicadas nas publicações da ACS, mostraram que o material só pode fortalecer a madeira com a adição de uma pequena parte do peso.
“Esta pesquisa é um progresso significativo no campo da ciência dos materiais sustentáveis e um passo significativo em direção à construção e design ecológicos”, disse Fau Dean da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação de Batalama. “Ao fortalecer a madeira natural através de métodos ambientalmente conscientes e econômicos, nossos cientistas colocarão nossos cientistas em uma nova geração de materiais biológicos que têm o potencial de substituir materiais tradicionais, como aço e concreto, em aplicações estruturais.”
Materiais fortemente utilizados em novos projetos de construção, como o concreto, têm efeitos ambientais prejudiciais. A criação de cimento utiliza muita água e leva a uma grande quantidade de poluição prejudicial.
Por outro lado, a madeira, “a matéria-prima mais amiga do ambiente que existe”, é sustentável e renovável. Podemos continuar a cultivar novas árvores que produzem oxigênio e removem carbono da atmosfera.
Os cientistas procuram formas de integrar madeira reforçada em novos edifícios para aumentar a sua sustentabilidade. No Japão, um novo patamar é alcançado na transformação de marcas de madeira em infraestrutura urbana. Os cientistas até testam madeira resistente ao fogo e à água.
Os estudos da equipe da FAU poderiam ajudar a tomar medidas adicionais com madeira forte para ajudar a criar edifícios mais sustentáveis.
“O impacto deste trabalho vai muito além da engenharia”, disse Batalama. “Contribui para os esforços globais para reduzir as emissões de carbono, restrições aos resíduos e receber soluções sustentáveis inspiradas na natureza para tudo, desde edifícios a extensas infraestruturas”.
Cadastre-se em nosso boletim informativo gratuito para atualizações semanais sobre as últimas inovações Melhorando nossas vidas e formando nosso futuroE não perca esta grande lista de maneiras fáceis de ajudar e ajudar o planeta.
