A madeira transparente está chegando e pode ser uma alternativa eficiente em termos de energia ao vidro

painéis de janela de vidro
Janelas de vidro como essas podem ser substituídas por madeira transparente. Shutterstock / Visions-AD

A madeira é um material antigo que o homem utiliza há milhões de anos, para a construção de habitações, navios e como fonte de combustível para queima. É também uma fonte renovável e uma forma de capturar o excesso de dióxido de carbono da atmosfera terrestre. Hoje, o principal componente da madeira - a celulose - é produzido anualmente na 20 vezes o volume do aço.

Uma coisa que você não usaria para a madeira é fazer janelas. Em vez disso, contamos com vidro e plástico, que são transparentes e, quando temperados, podem dar suporte estrutural. Mas os edifícios perdem muito calor através do vidro e, embora a luz possa trazer um pouco de calor através do material, não é um bom isolante. É por isso que precisamos de vidros duplos. A madeira, por outro lado, é altamente isolante, mas não é transparente. Usualmente.

Nos últimos anos, os cientistas de materiais têm experimentado tornar a madeira transparente. Tornar a madeira transparente e manter suas altas propriedades mecânicas seria uma boa alternativa ao vidro de fonte sustentável e renovável. Métodos anteriores de fazer isso consumia muita energia e usava produtos químicos prejudiciais, mas um novo estudo mostrou uma maneira de tornar a madeira transparente sem usar grandes quantidades de energia no processo.

Vendo através da madeira

A falta de transparência da madeira vem da combinação de seus dois principais componentes, celulose e lignina. A lignina absorve luz, e a presença de cromóforos - compostos ativados por luz - no material faz com que a madeira pareça marrom. As fibras da madeira, que compreendem principalmente celulose, são estruturas em forma de tubo oco. O ar nesses tubos ocos espalha a luz, reduzindo ainda mais a transparência do material.

O trabalho anterior em tornar a madeira transparente envolveu removendo a lignina completamente da estrutura e substituindo-o por um material de resina. A remoção da lignina requer muitos produtos químicos prejudiciais ao meio ambiente e também reduz consideravelmente as propriedades mecânicas do material. o torna mais fraco.

O novo estudo, realizado por pesquisadores da Universidade de Maryland, demonstra como tornar a madeira transparente usando um produto químico simples - peróxido de hidrogênio - comumente usado para descolorir cabelos. Esse produto químico modifica os cromóforos, mudando sua estrutura para que eles não mais atuem para absorver a luz e colorir a madeira.

Uma floresta de pinheiros ensolarada com troncos em primeiro plano.A remoção de um componente da madeira, chamado lignina, pode torná-la transparente. Shutterstock / Krasula


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O produto químico pode ser escovado na madeira e, em seguida, ativado usando luz para produzir um material branco brilhante - madeira clara, se quiser. A reação química da madeira com o peróxido de hidrogênio é bem conhecida. É a base para o branqueamento da polpa de madeira usada na fabricação de papel - uma das razões pelas quais o papel é branco brilhante.

A outra razão pela qual o papel é branco é porque poros ou buracos em sua estrutura espalham luz, assim como as fibras ocas de celulose na madeira. O preenchimento dessas fibras com resina reduz esse espalhamento, permitindo que a luz passe pela madeira e a torne transparente, mantendo suas propriedades mecânicas originais.

Janelas de madeira

Este é um desenvolvimento muito interessante que usa reações químicas bem conhecidas de peróxido de hidrogênio com lignina. A abordagem também pode ser aplicada a grandes peças de material, levando à produção de materiais de construção transparentes que oferecem um potencial real para substituir o vidro.

Como o produto químico é aplicado com pincel na madeira, pode haver oportunidades para efeitos decorativos a serem adicionados ao material. Isso pode tornar os painéis de material populares para aplicações internas, além de oferecer isolamento adicional.

Trabalho adicional precisa ser feito para otimizar a reação com a madeira e incorporá-la a um processo industrialmente automatizado. Mas um dia, no futuro, você poderá estar sentado em uma casa ou trabalhando em um prédio com janelas de madeira.

Sobre o autorA Conversação

Steve Eichhorn, Professor de Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade de Bristol

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.


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