La madera transparente es un tipo de material compuesto que tiene el potencial de revolucionar el campo de la construcción y la fabricación de diversos productos. Combina las ventajas de la madera como material con el logro de hacer que la madera sea opaca. Por ahora, la madera transparente aún está en desarrollo, pero los avances en la ciencia de los materiales sugieren que pronto estará ampliamente disponible.
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La historia del árbol transparente
La madera transparente fue creada en 1992 cuando fue creada por investigadores alemanes. Siegfried Fink Con el fin de escribir un libro sobre el estudio funcional de las estructuras de madera, traté de revelar ciertas cavidades en la madera. Inspirados por esta investigación, los ingenieros del Real Instituto de Tecnología de Suecia, en colaboración con un grupo de investigación de la Universidad de Maryland, comenzaron a explorar la posibilidad de crear madera transparente para un uso más amplio. El año pasado, los primeros resultados y la presentación de una muestra de una xilografía transparente han despertado el interés de muchos arquitectos e ingenieros de todo el mundo. El camino hacia la etapa final del desarrollo de este nuevo material está llegando a su fin.
Cómo hacer madera transparente
El concepto clave es eliminar de la madera un polímero orgánico llamado “lignina”, que es el agente responsable del color marrón de la madera. Para lograr esta eliminación química selectiva mientras se mantiene intacto el resto del material, los científicos siguen un procedimiento similar al despulpado químico. Esto implica remojar un trozo de madera en una solución de agua, hidróxido de sodio y sulfito de sodio y hervirlo durante aproximadamente 2 horas.
Cuando se elimina toda la lignina, la madera se vuelve transparente, aunque es muy frágil. Esto se debe a que la lignina es el elemento principal de la pared celular, por lo que es lo que le da a la madera su rigidez. Para compensar esta pérdida, los científicos vuelven a remojar los bloques en una nueva solución que consiste en una mezcla especial de epoxi que llena los canales microscópicos vacíos de madera. Estos fortalecen la madera al tiempo que mantienen la transparencia y la biodegradabilidad. Este proceso dura aproximadamente 1 hora, y la presión en la tina se cambia de positiva a negativa para garantizar que todos los canales de madera estén completamente llenos de epoxi.
Beneficios y posibles usos
Como resultado, es mucho más resistente que la madera natural y puede dejar pasar hasta el 90% de la luz. Este material tiene un potencial práctico para reemplazar el vidrio y los materiales plásticos en una gran cantidad de aplicaciones posibles. Algunas de las primeras aplicaciones más notables incluyen:
- Reemplace las ventanas de vidrio en los edificios: los compuestos pueden soportar cargas mucho mejor que el vidrio, por lo que usan menos elementos de marco. Además de esto, la madera compuesta es muy buena en términos de aislamiento térmico en comparación con el vidrio, lo que puede tener un efecto positivo significativo en la eficiencia energética de los edificios en el futuro.
- Los paneles solares y las células solares pueden equiparse con madera compuesta con alta transmisión de luz, alta resistencia a daños ambientales como el granizo y la capacidad de implementar propiedades de “trampa de luz” que reflejan la luz de vuelta a las células. Esto reduce la tasa de fuga de los rayos de luz y aumenta la eficiencia energética de los paneles.
- La madera es muy ligera en comparación con el acero, pero es muy resistente debido a la adición de epoxi y polímeros, por lo que la madera transparente también se puede utilizar como un elemento estructural importante por derecho propio. Ya hemos visto la implementación de casas modelo con techos y techos de madera transparente. Combina un aislamiento térmico y una integridad estructural sin precedentes.
- Los equipos deportivos de alta gama, como arcos de tiro con arco, varios palos y palos, y raquetas de tenis, pueden beneficiarse de una mayor resistencia de la madera transparente sin peso adicional.
- La madera ya es popular como material para el fuselaje y las alas de los aviones pequeños. La madera transparente es muy resistente, por lo que se observarán muchos desarrollos importantes en esta área.
Deficiencias actuales
El principal problema en este momento es la falta de financiación para el desarrollo de la madera transparente. Como resultado, el equipo de investigación se ve obligado a dedicar tiempo a convencer a los posibles inversores sobre el potencial de usabilidad del material. Además, el hecho de que no sepamos cuál es la mejor manera de lograr la producción en masa de una manera rentable tampoco es útil en este momento. Sin embargo, al equilibrar las ventajas de la madera transparente con el costo de la producción futura, todavía hay grandes expectativas para el futuro.
