Ao longo das últimas três décadas, avanços na área da engenharia de materiais trouxeram à tona um conceito inovador: a madeira transparente.
A técnica inicial de tornar a madeira translúcida foi desenvolvida na Alemanha, na década de 1990, pelo botânico Siegfried Fink, que tinha curiosidade de ver o funcionamento interno das árvores sem precisar dissecá-las (FINK, 1992).
Esse trabalho ficou esquecido por mais de uma década até ser redescoberto pelo pesquisador Lars Berglund, um especialista em polímeros do Instituto Real de Tecnologia da Suécia.
Ao contrário de Fink, o estudo de Berglund sobre a transparência da madeira não se destina à curiosidade botânica, mas sim à exploração dessa técnica em aplicações práticas, como uma alternativa robusta ao plástico transparente.
Recentemente, Berglund e seus colegas da Universidade de Maryland nos Estados Unidos, apresentaram os resultados obtidos até agora, sobre a utilização da madeira transparente em substituição ao plástico e ao vidro (HE, 2023).
O que é a madeira transparente?
A madeira transparente, é um material composto por uma estrutura oca de células vegetais preenchidas com resina epóxi.
Esse material apresenta resistência superior a plásticos transparentes e uma tenacidade cerca de dez vezes maior do que a do vidro em testes de fratura e resistência à pressão.
Imagem: HE, 2023.
O processo para criar madeira transparente envolve extrair a lignina, que é a substância que dá à madeira sua coloração terrosa, e preencher as células remanescentes com uma resina que altera o índice de refração das paredes celulares.
O resultado é um esqueleto opaco, mas transparente quando preenchido adequadamente.
Embora o material seja inicialmente fino, variando de menos de um milímetro a cerca de um centímetro de espessura, sua estrutura hexagonal similar a uma colmeia contribui para sua notável resistência.
Imagem: HE, 2023.
De acordo com Liangbing Hu, líder do grupo de pesquisa da Universidade de Maryland, a madeira transparente pode superar até mesmo as fibras de carbono de alta qualidade em algumas situações de resistência.
Quais são as aplicações da madeira transparente?
A madeira transparente apresenta uma alternativa interessante para produtos atualmente dependentes de plásticos e vidro, como telas super fortes para smartphones, luminárias suaves e outros materiais translúcidos que precisam de resistência.
Além disso, esse material pode ter aplicações arquitetônicas formidáveis.
Em experimentos, janelas de madeira transparente, além de serem mais resistentes, mostram-se superiores em termos de isolamento térmico em comparação com o vidro (MI, 2020).
Sua capacidade de ajustar as propriedades térmicas, incorporando materiais de mudança de fase, representa um avanço promissor para edifícios energeticamente eficientes.
Desafios da madeira transparente
A sustentabilidade na produção da madeira transparente ainda é uma preocupação crucial dos pesquisadores.
A resina utilizada é derivada de plásticos à base de petróleo e os métodos convencionais de descoloração da lignina envolvem produtos químicos agressivos.
Nesse contexto, esforços recentes para desenvolver uma resina totalmente derivada de fontes biológicas, como a obtida a partir de cascas de cítricos, apontam na direção de uma produção mais ecologicamente responsável.
Outro desafio é a perda de transparência à medida que a espessura do material aumenta.
Em testes, folhas finas permitiam a passagem de 80 a 90 por cento da luz, mas essa transparência diminuiu consideravelmente com espessuras próximas a um centímetro.
Esforços recentes para aprimorar a descoloração da lignina, utilizando peróxido de hidrogênio e radiação UV, indicam avanços em direção a uma produção mais eficiente e sustentável.
Tudo isso faz com que, em comparação com o vidro, a madeira transparente ainda enfrente obstáculos significativos em termos de impacto ambiental ao final da vida útil.
A necessidade de escalar a produção e adotar métodos mais ecológicos são requisitos para tornar a madeira transparente uma alternativa verdadeiramente viável em mercados mais amplos.
A confiança dos pesquisadores em seu potencial sustentável, no entanto, sugere que, com tempo e esforço, esse material peculiar pode encontrar seu lugar na indústria.
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Referências
FINK, Siegfried. Transparent wood–a new approach in the functional study of wood structure. 1992. Disponível em: <link>. Acesso em: 14 dez 2023.
HE, Shuaiming et al. Engineered Wood: Sustainable Technologies and Applications. Annual Review of Materials Research, v. 53, 2023. Disponível em: <link>. Acesso em: 14 dez 2023.
MI, Ruiyu et al. A clear, strong, and thermally insulated transparent wood for energy efficient windows. Advanced Functional Materials, v. 30, n. 1, p. 1907511, 2020. Disponível em: <link>. Acesso em: 14 dez 2023.
Notícias
Fossilized Footprints. nps.gov, 2023. Disponível em: <link>. Acesso em: 3 dez 2023.
Cite-nos
SANTOS, Fábio. Por que os cientistas estão fazendo madeira transparente?. Ciência Mundo, dez 2023. Disponível em: . Acesso em: 05 maio 2024.
Graduado em Sistemas de Informação pela FEUC-RJ e mestre em Representação de Conhecimento e Raciocínio pela UNIRIO. Fábio é editor e fundador do portal Ciência Mundo. É dedicado à produção de conteúdos relacionados a astronomia, física, arqueologia e inteligência artificial.
