Resumen:
La madera se ha considerado durante mucho tiempo un material ideal para la construcción y la fabricación debido a su combinación de durabilidad, resistencia, peso ligero, buenas propiedades de aislamiento térmico y alta sostenibilidad. Sin embargo, en comparación con los plásticos y los metales, la madera tiene limitaciones obvias en cuanto a su forma y es especialmente difícil lograr estructuras curvas complejas. Ahora, investigadores italianos han desarrollado un nuevo proceso de tratamiento respetuoso con el medio ambiente que se espera que cambie esta situación.
Existen dos métodos principales de doblado de madera comúnmente utilizados en la industria. El primero es el curvado con vapor, que utiliza altas temperaturas y humedad para aumentar temporalmente la flexibilidad de la madera, pero este proceso consume mucha energía y no es adecuado para todas las especies de madera. También puede provocar grietas y reducir la durabilidad del producto final. El segundo es el proceso de laminación y doblado, que implica cortar la madera en rodajas finas, aplicar adhesivo, luego apilarlas nuevamente y presionarlas para darles forma a través de un molde. Este método es complejo, requiere mucho tiempo y no es respetuoso con el medio ambiente.
En respuesta a estos problemas, el Departamento de Materiales Inteligentes del Instituto Italiano de Tecnología propuso una tercera solución. El equipo de investigación afirma que desarrollar tecnologías de procesamiento de la madera más sostenibles es crucial para ampliar su gama de aplicaciones. El nuevo proceso permite doblar la madera con un menor consumo de energía manteniendo sus propiedades mecánicas y biodegradabilidad originales.
En el centro de este avance se encuentra un disolvente de base biológica llamado Cyrene. El cireno se deriva de la celulosa. A diferencia de los procesos tradicionales, los investigadores no necesitan cortar la madera en estructuras multicapa, utilizar productos químicos tóxicos ni tratarla con calor extremo. En cambio, los investigadores sumergen toda la pieza de madera maciza en una mezcla de Cirene y agua.
El estudio encontró que la mezcla puede penetrar en la estructura interna de la madera, actuando especialmente sobre las moléculas de lignina, cambiando la forma en que interactúan. Después del tratamiento, la estructura interna de la madera se vuelve más relajada y las moléculas tienen un mayor grado de libertad de movimiento, lo que reduce significativamente la rigidez y aumenta la flexibilidad. Cuando la madera se dobla hasta darle la forma deseada y se seca, no sólo mantiene su nueva forma sino que también recupera su durabilidad original.
Este proceso también tiene importantes ventajas en el consumo de energía en comparación con las tecnologías tradicionales. Durante el experimento, la solución mixta de Cirene y agua solo necesitaba calentarse a unos 65 grados Celsius para funcionar, lo que es mucho más bajo que los niveles de temperatura y consumo de energía requeridos por muchos procesos de formación de madera existentes.
El equipo de investigación enfatizó que Cyrene es un solvente completamente ecológico y respetuoso con el medio ambiente y no es tóxico para el cuerpo humano. Al mismo tiempo, debido a que en todo el proceso no se utilizan adhesivos derivados de petroquímicos, los productos de madera finales son más fáciles de reciclar y biodegradables.
Durante la fase de verificación experimental, los investigadores probaron una variedad de maderas, incluidas tilo, madera de balsa, nogal de Bahía, ocumé y fresno. Las tablas de madera tratada, que tienen un grosor de 2 a 5 milímetros, presentan una flexibilidad significativamente mayor y pueden doblarse o incluso curvarse bajo pequeñas fuerzas externas, con un comportamiento similar al de los materiales plásticos.
Sin embargo, la tecnología aún se encuentra en sus primeras etapas y los sujetos experimentales son principalmente tablas de madera más delgadas. El siguiente paso de los investigadores será intentar ampliar el alcance del proceso y verificar su eficacia y viabilidad en materiales de madera maciza más gruesos y grandes.
Si se aplica a gran escala en el futuro, se espera que esta tecnología se utilice ampliamente en la fabricación de muebles, diseño de interiores, producción de instrumentos musicales, fabricación de juguetes y otros campos, proporcionando una opción nueva, más respetuosa con el medio ambiente y eficiente para la industria de procesamiento de madera.
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