Solución nanoaislante hecha de fibras de madera ofrece aislamiento térmico y ante la humedad

3PORTADA

10 de Septiembre, 2021

Científicos de la Universidad de Estocolmo (Suecia) destacan su futura aplicación en industrias de la construcción y el embalaje de productos.

De hecho, tiene mucho sentido cuando lo piensas. Cuando el papel se moja, se hincha. Este es también el caso de la espuma nanoaislante a base de fibras de madera. Si agrega un poco de agua a ese material, forzará las minúsculas fibras a separarse. Esto crea un material altamente aislante, como han descubierto científicos de la Universidad de Estocolmo (Suecia) y varias otras universidades internacionales. 

Según ellos, estas espumas de nanofibrillas son excelentes sustitutos de los productos existentes a base de petróleo. Los investigadores suecos afirman que esto permite que tanto la industria de la construcción como la industria del embalaje den un importante paso adelante en términos de sostenibilidad.

Reacondicionamiento del aislamiento existente

Las nanofibrillas sustituyen a los productos en base a petróleo / Puuvaahto

Los investigadores pudieron demostrar que el agua se filtra en los espacios de pequeñas fibras de madera de tamaño nanométrico a niveles más altos de humedad. Esto hace que el material de aislamiento se hinche. En consecuencia, el calor ya no puede moverse a través del material. La mayor eficiencia del material también hace posible la adecuación de este tipo de aislamiento en edificios existentes, sin sacrificar ningún espacio interior ni modificar la fachada.

Lennart Bergström, científico de materiales y profesor de la Universidad de Estocolmo, dirigió el equipo de investigadores provenientes de universidades de Suecia, Japón y Estados Unidos. El equipo comenzó con pulpa de celulosa, que es la materia prima de la empresa sueca Domsjö Fabriker con la que se fabrica papel. Rompieron las ya diminutas fibras en nanopartículas de celulosa mucho más pequeñas, que posteriormente se disolvieron en agua.

La humedad del aire regula el flujo de calor

Luego, los investigadores utilizaron hielo como plantilla para congelar la masa de nanofibrillas en forma de espuma. Las diminutas partículas de madera fueron comprimidas por los cristales de hielo en expansión, que formaron una especie de gasa. Una vez liofilizada, los investigadores midieron el flujo de calor a través de la espuma utilizando un dispositivo especialmente fabricado que registraba los niveles de humedad y temperatura.

El flujo de calor a través del material fue regulado por la humedad atmosférica relativa. Luego, el agua desplazó el aire de la espuma, el material también se expandió y el agua separó las fibras. Esto disminuyó el flujo de calor, lo que hizo que la espuma fuera más eficaz como material aislante.

Mayor sorpresa

“Esa fue la mayor sorpresa de esta investigación. Es la primera vez que alguien ha demostrado que el agua puede hacer que un material sea superaislante ”, dice Lennart Bergström.

Todos los biopolímeros son higroscópicos, continúa explicando Bergström. “Los biopolímeros aman el agua. Les encanta absorberla. Los polímeros basados ​​en combustibles fósiles no reaccionan a la humedad. Esto se considera ventajoso por dos razones. Se aíslan independientemente de la humedad y los hongos,  o no se forma moho”.

Paneles de construcción con aislamiento de nanoespuma

Pero la nanoespuma a base de madera funciona de manera mucho más eficaz. El material es permeable al aire. A medida que aumentan los niveles de humedad, absorbe agua. Cuando los niveles de humedad bajan, el agua se libera nuevamente. “Como resultado, la formación de hongos o moho y los problemas de condensación en el material se minimizan potencialmente”, dice el científico.

El siguiente paso es que el equipo diseñe y modifique los nanomateriales para optimizar la eficiencia del aislamiento a diferentes niveles de humedad dentro del nanomaterial. Después de eso, los investigadores deben encontrar una manera de ampliar sus métodos de producción para poder fabricar paneles de construcción con aislamiento de nanoespuma a base de fibra de madera. Sin embargo, existe competencia en este campo. Otros investigadores han intentado fabricar nanoespuma a partir de materiales como el grafeno y la caña de azúcar.


Escrito originalmente por Innovation Origins.
Fotografía principal cortesía Madera21

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