Mediante un proceso de dos pasos de tratamiento químico y uno de aplicación de presión, un equipo de la Universidad de Maryland consiguió un producto con propiedades similares al acero y al hierro, pero reciclable, ligero, duradero y amigable con el medioambiente. Hecho de madera de tilo, la invención confirma que el uso de esta materia prima puede ser de gran potencial para la elaboración de utensilios.
Si se encuestara aleatoriamente a cualquiera de nosotros, preguntando cuál es el material más resistente entre la madera y el acero, seguramente casi la totalidad de las respuestas se inclinarían por la segunda opción. Y es lógico, pues sus cualidades confirman su dureza, razón por la que la gran mayoría de herramientas y utensilios cortantes están fabricados con esa materia prima.
Ahora bien, ¿qué pasaría si la madera, tras un procesamiento específico, pudiera superarlo y transformarse en un cuchillo tres veces más afilado?
Puede sonar extraño, pero la respuesta a esta pregunta es toda una realidad, gracias a un interesante estudio elaborado por Teng Li. Un científico de materiales de la Universidad de Maryland, el que deseaba buscar alternativas a los tradicionales “materiales duros” utilizados en la industria, tales como el acero, el titanio o las mismas cerámicas. La investigación, más allá del desafío de encontrar una opción que cumpliera con las características ambicionadas, consideró el alto costo en la fabricación con estos elementos, pero, sobre todo, la elevada huella medioambiental que dejan y sus escasas posibilidades de reutilización.
Procedimiento para conseguir la “súpermadera”
El utensilio fue examinado bajo microscopio para establecer de dónde provenía la resistencia / ELON7
Para contextualizar, la madera de tilo —con la cual se trabajó este revolucionario cuchillo— tiene una fibra recta y un grano extraordinariamente fino, lo que la hace ser perfecta para el tallado y el torneado. Adicionalmente, está compuesta hasta en un 50% de celulosa y el resto de sus elementos consisten en aglutinantes. A causa de lo anterior, su resistencia no es la adecuada y suele no tomarse en cuenta para funciones que requieran firmeza, seguridad y garantía. Y es justamente por esta razón que los investigadores crearon una técnica para eliminar estos componentes, sin dañar la mencionada celulosa.
La clave para lograr el resultado esperado se encuentra en la densificación, pues como el otro 50% de la madera se compone de moléculas más débiles y que restan robustez, Li y su equipo se esmeraron en retirarlas. Y tras conseguirlo, sometieron las fibras de celulosa a una presión de 20 megapascales, a lo largo de seis horas, para luego secarlas a cien grados de temperatura, logrando una materialidad mucho más fuerte que la original, pero también más susceptible de darle forma.
Luego de este proceso, lo resultante es prensado para terminar de extraer la humedad y, posteriormente, sumergido en una mezcla de aceites minerales, cuyo objetivo es aportar durabilidad, haciendo posible, también, afilar la pieza y evitar que el agua la estropee. De esta forma, manteniendo intacta la celulosa y tras este barniz con los citados aceites, el efecto fue una materia prima 23 veces más dura que la natural. De hecho, no sólo fabricaron cuchillos, sino que también ensayaron clavos, exhibiendo un poder, un aguante y una firmeza prácticamente igual a los convencionales de acero u otros metales.
La investigación arrojó que el cuchillo de madera es tres más afilado que uno convencional / ELON7
“Cuando miras los materiales duros que usas en tu vida diaria, ves que muchos de ellos son materiales hechos por el hombre porque los naturales no necesariamente satisfacen lo que necesitamos. La celulosa, el componente principal de la madera, tiene una relación más alta de resistencia a densidad que la mayoría de los materiales de ingeniería, como la cerámica, los metales y los polímeros, pero nuestro uso actual de la madera apenas alcanza su máximo potencial”, señala Teng Li, científico líder del estudio.
Un producto reciclable y duradero
Es importante destacar que, luego de este procesamiento, el desarrollo del utensilio fue examinado bajo microscopio para establecer de dónde provenía la resistencia, siendo esta cualidad muy sensible a la densidad de los defectos, tamaños y, al mismo tiempo, para lograr evitar que aparecieran desperfectos que pudieran debilitarlo.
Además de las cualidades que la madera adopta, aparte de sus ventajas funcionales, ésta mantiene una característica clave: su sustentabilidad. El factor, si lo comparamos con productos tradicionales, otorga nuevas ventajas, pues este nuevo cuchillo, aparte de ligero, duradero y fuerte, es reciclable; teniendo un costo medioambiental muchísimo más bajo que el mismo acero y otros materiales.
La solución estuvo a cargo de la Universidad de Maryland, liderada por Teng Li / ELON7
Al respecto, haciendo hincapié en su proceso de elaboración, es un hecho que éste es mucho más eficiente y consume menos energía. Por ejemplo, mientras la madera sólo necesita ser tratada con agua a 100 grados centígrados, otros materiales como la cerámica o el metal requieren temperaturas de miles de grados. Y si bien la investigación no ha concluido y faltan análisis para poder determinar cuál de estos utensilios deja una mayor huella de carbono, los científicos creen haber abierto el camino para conseguir que, la madera tratada mediante este procedimiento, se pueda emplear también en el futuro para hacer suelos y estructuras que resulten más resistentes al agua e, incluso, a los arañazos.
