Materiais Avan?ados
Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/03/2025
Madeira semitransparente feita com materiais naturais, podendo ser usada em aplica??es que v?o desde sensores vest?veis at? janelas com efici?ncia energ?tica.
[Imagem: Bharat Baruah]
Madeira transparente
A madeira transparente ainda n?o completou uma d?cada de exist?ncia, mas os pesquisadores e a ind?stria est?o trabalhando arduamente para torn?-la o material perfeito para substituir o vidro em janelas e at? em telas de celulares e monitores de computador.
Em linhas gerais, a madeira pode ser transformada em um material transparente mediante modifica??es - ou extra??o total - na lignina, o pol?mero org?nico natural, que ? ent?o substitu?do parcial ou totalmente por uma resina. Os primeiros experimentos usaram ep?xi, mas isso significa que a madeira transparente n?o ser? mais biodegrad?vel.
Agora, a equipe do professor Bharat Baruah, da Universidade Estadual Kennesaw (EUA), acaba de dar um jeito nisso tirando proveito de uma t?cnica secular usada em seu pa?s natal, a ?ndia.
No estado indiano de Assam, Baruah viveu em edif?cios que est?o de p? h? s?culos, constru?dos muito antes da vers?o moderna do cimento ser inventada. Em vez disso, os antigos pedreiros criavam um cimento misturando areia com arroz cozido e claras de ovos. O pesquisador ent?o levantou a hip?tese de que esses mesmos materiais poderiam ser perfeitos para incorporar for?a e estabilidade nas madeiras transparentes, em substitui??o ?s resinas.
Deu certo, e a equipe demonstrou isto transformando peda?os de madeira balsa em madeira semitransparente.
Como tornar a madeira transparente
A madeira tem tr?s componentes principais: Celulose, hemicelulose e lignina. Para torn?-la transparente, a lignina e a hemicelulose s?o removidas, deixando para tr?s uma rede porosa de celulose, semelhante a um papel. Ent?o, um material incolor preenche esses poros, tamb?m restaurando alguma rigidez.
A equipe retirou a lignina e a hemicelulose usando uma c?mara de v?cuo e produtos qu?micos, incluindo sulfito de s?dio (um agente deslignificante), hidr?xido de s?dio (uma vers?o de soda c?ustica) e alvejante dilu?do.
Em seguida, os poros foram preenchidos novamente, mergulhando-os em uma mistura de clara de ovo e extrato de arroz, juntamente com um agente de cura chamado dietilenotriamina, para manter o material transparente. Os pesquisadores reconhecem que n?o ? a melhor receita, mas argumentam que esse reagente, quando usado em pequenas quantidades, como em seu experimento, representam pouca amea?a ao meio ambiente.
Casa de passarinho constru?da pelos pesquisadores para demonstrar uma janela de madeira transparente.
[Imagem: Bharat Baruah]
Madeira eletricamente condutora
A equipe investigou algumas aplica??es potenciais para suas madeiras engenheiradas, incluindo uma substitui??o para janelas de vidro, o que foi testado em uma casa de passarinho. Para testar a efici?ncia energ?tica da morada modernizada, a casa de passarinho foi colocada sob uma l?mpada de calor. A temperatura interna manteve-se entre 5 e 6 graus Celsius mais fria quando a madeira transparente era usada, em compara??o com uma janela de vidro, sugerindo que este novo material poderia servir como uma alternativa energeticamente eficiente ao vidro nas janelas.
A equipe tamb?m incorporou nanofios de prata em algumas amostras, o que permitiu que a madeira semitransparente conduzisse eletricidade. Isso pode ser ?til para sensores vest?veis ou revestimentos para c?lulas solares. Os nanofios de prata n?o s?o biodegrad?veis, mas a equipe espera conduzir mais experimentos usando outros materiais condutores, como o grafeno, para manter suas madeiras transparentes totalmente naturais.
O pr?ximo desafio ? "verdejar" o processo de fabrica??o, substituindo o agente de cura problem?tico por outro mais amig?vel ao ambiente.
Bibliografia:
Artigo: Fabrication of transparent wood from by impregnating voids in delignified wood and possible application in energy efficiency and electrical devices
Autores: Ridham Raval, Bharat Baruah
Revista: Proceedings of the ACS Spring 2025
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