;

12 de Septiembre, 2018

Desarrollan nuevo material híbrido compuesto por madera y metal para construcciones livianas

Combinando las propiedades de la espuma de madera y la esponja de metal, este producto puede ser utilizado también como material de embalaje o, incluso, para aislamiento térmico o del sonido.

Una espuma de madera y esponja de metal, ¿pueden combinarse? Eso fue lo que se preguntaron los expertos del Fraunhofer Institute for Wood Research, quienes profundizaron en un proyecto titulado “HoMe Foam” – con HoMe que es un acrónimo alemán de madera-metal.

El proyecto fue desarrollado junto a científicos del Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU y el Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials IFAM. Como resultado, concluyeron que estos materiales contrastantes se unen en perfecta armonía. La nueva e innovadora mezcla de los materiales presenta excelentes propiedades aislantes y tiene una baja resistencia a la flexión.

Hoy en día, la sustentabilidad es un aspecto clave en el desarrollo de nuevos materiales, donde el objetivo principal apunta a asegurar que los materiales utilizados provengan de fuentes renovables y que el producto sea reciclable al final de su vida útil.

Por esa razón, investigadores del Fraunhofer Institute for Wood Research están desarrollando espumas hechas completamente de madera. Las propiedades adhesivas naturales de esta materia prima hacen que los pegamentos sintéticos sean prescindibles. Desde el punto de vista ecológico, esto hace que las espumas de madera sean ideales para las más variadas aplicaciones. Por ejemplo, pueden utilizarse como material principal en la construcción liviana, como material de embalaje o, incluso, para aislamiento térmico o del sonido.

Republicación espuma de madera-2

Para ampliar el rango de aplicación de la espuma de madera, un grupo de investigadores de este instituto dirigido por el Dr. Frauke Bunzel desarrolló un híbrido de espuma de metal y madera que combina las propiedades de la espuma de madera y la esponja de metal. Así, elaboraron los principios para la fabricación del compuesto y determinaron sus propiedades clave, lo que permitió clasificarlo en relación con otros materiales.

Posteriormente, se realizarán proyectos de seguimiento, donde los investigadores adaptarán las propiedades del compuesto a las aplicaciones seleccionadas. “El fortalecimiento de la espuma de madera con un esqueleto de metal, por ejemplo, puede mejorar sustancialmente su su baja resistencia a la flexión”. En el caso de la espuma “HoMe”, la resistencia a la flexión del híbrido es incluso mayor que la de sus dos componentes.

“Eso lo convierte en un material ideal para ‘paneles sándwich’ o como un material semiacabado liviano y autoportante”, explica el Dr. Bunzel. Otra ventaja es que, a diferencia de la espuma de madera, la esponja de metal puede conducir electricidad. Por su parte, las propiedades excepcionales de la espuma de madera son sus altos niveles de absorción acústica y baja conductividad térmica, lo que la convierte en un excelente material aislante.

La combinación de ambos crea un material híbrido liviano con una funcionalidad más alta, que se puede usar para el desarrollo de elementos que proporcionan refuerzo y absorben el sonido. Por lo tanto, este producto es adecuado para utilizarlo en la industria del automóvil, por ejemplo, reforzando alfombrillas acústicas en los compartimentos del motor.

¿Cómo se une la espuma de madera en la esponja de metal?

Sólo con poner ambas espumas en una taza y mezclarlas no funciona, porque los investigadores fabrican el material en un proceso de fundición. De esta forma, el resultado es una estructura de metal de células abiertas similar a una esponja con muchas cavidades pequeñas. En la actualidad, esta esponja de metal se fabrica en placas que miden 250 mm x 250 mm x 30 mm. La espuma de madera, que tiene una consistencia firme similar a la de las claras de huevo batidas, luego debe insertarse en la placa de la esponja de metal.

Originalmente, el equipo de investigadores intentó usar la presión para forzar la unión de ambos materiales, pero las fibras de madera se pegaron a la superficie, infiltrando solo aquellas cavidades de los márgenes de la esponja metálica. La solución, entonces, fue la utilización de una técnica de golpe, que les permitió llenar toda la esponja de metal con espuma de madera.

El grupo de trabajo actualmente está buscando formas de simplificar la cadena de proceso para producir la espuma de madera y simplificar y acelerar el proceso para insertarla en la esponja de metal. El objetivo es conseguir que pronto HoMe sea producida a escala industrial.


Publicado originalmente en PHYS.org

NOTICIAS RECIENTES

  • Edificios con CLT: las ventajas de la construcción en madera

  • Investigación propone mejoras a la resistencia sísmica en edificios de madera de mediana altura

  • El Centro Guanglian ICC Cloud recrea una nube de madera como techo

OBRAS

Compartir en Facebook
Compartir en Twitter
Compartir en LinkedIn
Compartir en Pinterest
Compartir en correo
Traducir »