La supermadera que cambiará la construcción: resiste al fuego, las termitas y la humedad y es un 50% más fuerte que el acero 225i1g

A lo largo de los últimos siglos, materiales como el acero o el hormigón han desplazado el uso de la madera en la construcción. Sin embargo, nuevos desarrollos tecnológicos están permitiendo usarla como elemento estructural para levantar rascacielos y edificios de viviendas, también en España.

Ahora, la startup estadounidense InventWood prepara el lanzamiento para finales de este año de un nuevo tipo de madera con propiedades únicas: es 12 veces más fuerte y 10 veces más resistente a los impactos que la madera convencional, y tiene una relación resistencia-peso hasta 10 veces superior a la del acero.

No es la única ventaja de la bautizada como Superwood: mantiene la estética y la textura natural de la madera convencional en diferentes acabados, pero está preparada para resistir frente al fuego, la podredumbre y las condiciones climáticas extremas.

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"Este material cambiará fundamentalmente la manera en que construimos, creando estructuras más fuertes y ligeras que el acero, pero conservando todas las cualidades biogénicas que han hecho de la madera un material apreciado durante milenios", señaló Alex Lau, CEO de InventWood, en un comunicado de prensa.

El material, fruto de las investigaciones del equipo dirigido por el ingeniero Liangbing Hu de la Universidad de Maryland, se obtiene modificando la madera convencional a nivel molecular. El proceso elimina componentes no estructurales y reordena las fibras de celulosa para demostrar "lo que es posible al combinar la estructura más evolucionada de la naturaleza con la ciencia revolucionaria”, según Lau.

Madera densificada g2e4v

Todo empezó en 2018, cuando el investigador de la Universidad de Maryland Liangbing Hu publicó como autor principal un artículo científico en Nature en el que describía el proceso para conseguir madera densificada y sus ventajas frente a otros materiales convencionales.

Primero, se sumerge la madera en una solución especial, parecida a la que se usa para fabricar papel, con productos como el hidróxido de sodio y el sulfito de sodio. Este baño elimina parcialmente la lignina y la hemicelulosa, los componentes que dan rigidez y color a la madera, pero que no aportan tanta resistencia.

Después, la madera tratada se somete a una fuerte compresión y se calienta a baja temperatura. Esto 'aplasta' las paredes celulares y junta las fibras de celulosa. Al estar tan cerca, son capaces de formar enlaces de hidrógeno entre ellas, lo que las une de forma muy fuerte y estable.

Así, el material resultante es mucho más denso, duro y resistente que la madera original. Además, al tener menos poros y estar tan compactada, la madera densificada es resistente al agua, al fuego, a las termitas y a los hongos, sin perder la apariencia y el tacto natural del material original.

Atraído por los resultados descritos en el estudio científico, Alex Lau fundó InventWood para aprovechar las espectaculares propiedades del material resultante. A diferencia de otros estudios similares, que no han conseguido pasar del laboratorio a la fábrica, la empresa ya está preparando las primeras remesas desde su nueva planta de producción en Frederick, Maryland.

Además de sus inéditas cualidades, que permitirán usarla tanto para vigas estructurales como para elementos visibles en las fachadas, el otro gran aliciente de este material es su reducido impacto en el medioambiente.

La madera Superwood se puede usar en vigas o en fachadas InventWood Omicrono

Superwood, fabricada íntegramente a partir de fuentes de madera sostenibles, permitirá reducir un 90% las emisiones de gases de efecto invernadero de materiales como el acero. Su naturaleza le permite retener el CO2 activamente, y su larga vida útil implica un impacto medioambiental mucho menor.

Diseñada para resistir hongos, arañazos e impactos, también tiene una gran estabilidad, con una expansión y contracción mínimas ante los cambios de las condiciones climáticas. Eso reduce el riesgo de alabeo o agrietamiento con el paso del tiempo.

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A todo esto se une su gran resistencia al fuego, ya que cuenta con una clasificación ignífuga de clase A (ASTM E84) y propiedades autoextinguibles, que reducen notablemente el riesgo frente a posibles incendios.

Se trata de "un avance extraordinario que exalta el genio del mundo natural", en palabras de Paul Hawken, ecologista e inversor de la compañía. "Al transformar la madera en lugar de sustituirla, Superwood ha creado un material asombroso que será el futuro del entorno construido en todo el mundo".

Alternativas 2z5q2v

El de InventWood no es el único proyecto en la misma dirección. Otra iniciativa reciente proviene de un equipo de la Universidad de Nanjing (China), que ha conseguido una madera "superresistente pero ligera", con un "gran potencial de aplicación como material de ingeniería sostenible en sustitución de materiales estructurales tradicionales como los metales y las aleaciones".

El estudio, presentado en la revista científica Journal of Bioresources and Bioproducts, describe cómo los investigadores diseñaron y aplicaron una innovadora estrategia de autodensificación, un cambio microestructural que mejoró sus propiedades hasta hacerla tan o más resistente que el acero.

Diagrama de la madera superresistente autodensificada Nanjing University Omicrono

Y lo consiguieron sin recurrir al prensado en caliente, una técnica usada con anterioridad con el mismo objetivo y que implica un alto consumo de energía.

Siguiendo un proceso similar al propuesto por Liangbing Hu, los científicos chinos lograron liberar y reorganizar las fibras de la madera. Tras varios baños en distintos productos químicos, la dejaron secar al aire a temperatura ambiente durante 10 horas.

En esa fase, llamada de autodensificación, el material se contrajo de manera uniforme reduciendo su volumen hasta un 79% y aumentando su densidad hasta tres veces. Lo curioso es cómo el bloque mantuvo su longitud original, debido a la orientación de las fibras.

Después, los bloques resultantes se sometieron a una serie de pruebas para demostrar sus propiedades mecánicas. A tenor de los tests de laboratorio, la madera autodensificada logró unos resultados extraordinarios.

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Por ejemplo, su resistencia a la tracción es aproximadamente nueve veces mayor que la de la madera original, alcanzando 496,1 MPa. También mostró una excelente combinación de resistencia y tenacidad, resolviendo una limitación común en los materiales convencionales e incluso en la madera comprimida.

La asignatura pendiente, de momento, tiene que ver con escalar los procesos hasta hacerlos compatibles con una producción en serie, como sí han conseguido desde InventWood. Aún así, las aplicaciones potenciales de este nuevo método son enormes, sobre todo en el sector de la construcción y en entornos mecánicos complejos.