Se desarrolla un tipo de bambú hasta seis veces mas fuerte que el acero para construccion de rascacielos
Investigadores han creado un bambú seis veces más fuerte que el acero para el mismo peso, encogiéndolo en el microondas. El nuevo material, que es totalmente renovable, podría utilizarse para construir edificios con infraestructura ultraligera, así como coches y aviones más limpios.
Tradicionalmente utilizado para la construcción de casas y como andamiaje en muchos países asiáticos, el bambú es, sin embargo, un material frágil y quebradizo. Sin embargo, un equipo de investigadores de la Universidad de Maryland acaba de desarrollar un nuevo proceso que hace que el bambú sea aún más fuerte que el acero para el mismo peso.
La estructura del bambú ha sido profundamente modificada
El secreto de fabricación es un proceso de dos pasos. La primera consiste en pasar el bambú por un baño de hidróxido de sodio para eliminar parcialmente la lignina, que normalmente asegura la rigidez de la planta. Esta deslignificación hace que el bambú sea mucho más poroso pero permite que se formen enlaces de hidrógeno dentro de las cadenas moleculares de la celulosa, lo que refuerza su cohesión intermolecular.
Luego se seca el bambú en el microondas durante 30 a 60 minutos, lo que hace que el bambú se encoja rápidamente con un doble efecto. A nivel macroscópico, el calentamiento aumenta la densidad del bambú y reduce su porosidad. A nivel microscópico, los poros de las células se colapsan debido a la contracción, dando lugar a una estructura en capas. Por el contrario, las largas paredes de las fibrillas de celulosa, responsables de la solidez del bambú, permanecen preservadas.
Propiedades mecánicas superiores a las de la madera y el acero
A su llegada, el bambú ha perdido el 28,9% de su volumen pero sigue siendo extremadamente ligero (menos de 1 g/cm3). Sobre todo, ha mejorado considerablemente sus propiedades mecánicas, incluyendo una resistencia al estiramiento seis veces mayor que la del acero, la madera y otras aleaciones metálicas. También es mucho más rígido (módulo de Young) y resistente a la compresión.
«Estas características mecánicas, combinadas con el bajo costo del material, la alta eficiencia energética, la excelente durabilidad y la casi nula huella de carbono, hacen de este bambú un candidato ideal para aplicaciones de ingeniería ecológica», dicen los investigadores en su artículo en la revista ACS Nano.
¡El bambú crece hasta un metro por día!
La mayoría de los edificios construidos hoy en día están hechos de hormigón y acero, materiales que generan una enorme cantidad de CO2 para su fabricación. Por el contrario, los materiales renovables, como la madera, producen edificios de energía negativa porque almacenan CO2 durante su fase de crecimiento.
Gracias a innovaciones técnicas como la madera laminada (CLT), los edificios de madera, algunos de hasta 18 pisos, han florecido en los últimos años. Pero el bambú tiene la ventaja de crecer mucho más rápido – hasta un metro por día – y puede ser producido a gran escala, los investigadores argumentan. Además de la construcción, el bambú podría sustituir al metal en los automóviles o los aviones, reduciendo su consumo de combustible.
