La madera puede adoptar formas antes difíciles de conseguir gracias a un tratamiento que reduce el coste ambiental del proceso
Por Héctor Farrés — eldiario.es – eldiario.es
Materiales sostenibles – Investigadores del Instituto Italiano de Tecnología han desarrollado un procedimiento con agua y un disolvente vegetal que facilita remodelar piezas conservando su resistencia y biodegradabilidad tras el secado
Una pieza de madera puede recuperar buena parte de su rigidez después de ablandarse y, aun así, conservar la curva adquirida durante el tratamiento, gracias a un proceso químico que permite cambiar su forma sin perder su resistencia.
El equipo del Instituto Italiano de Tecnología ha conseguido además que una segunda aplicación permita devolver la pieza a su geometría original o llevarla hacia otra, una propiedad que amplía las posibilidades de remodelado sin incorporar polímeros sintéticos.
Un tratamiento químico permite curvar madera varias veces
La investigación publicada en Communications Materials presenta un procedimiento para volver temporalmente flexible la madera mediante agua y Cyrene, un disolvente obtenido de la celulosa. La propuesta busca facilitar curvas pronunciadas conservando la arquitectura interna del material y sus prestaciones después del secado. El desarrollo procede de la unidad Smart Materials del Instituto Italiano de Tecnología, coordinada por Athanassia Athanassiou, subdirectora científica del centro en Génova.
El mecanismo aprovecha la organización microscópica de la madera, donde las fibras cristalinas de celulosa aportan resistencia y quedan rodeadas por lignina y hemicelulosa. El agua puede ablandar partes de esa matriz, aunque penetra peor en la lignina y apenas modifica la celulosa cristalina.
Al añadir Cyrene, las mediciones indican mayor movimiento molecular en los componentes no cristalinos y una alteración temporal del orden de las cadenas de celulosa, suficiente para facilitar la deformación sin desmontar la estructura.
Los ensayos encontraron su mejor comportamiento con una proporción cercana a partes iguales de agua y Cyrene, aplicada principalmente a láminas de tilo. La deformación llegó al 3,5% siguiendo la fibra y al 13,9% en sentido transversal, valores un 21% y un 23% superiores, respectivamente, a los obtenidos con agua. El Cyrene puro produjo el efecto opuesto y volvió más rígida la madera húmeda, de modo que la presencia de agua resulta decisiva para el comportamiento observado.
Después del secado, los análisis químicos y de rayos X no detectaron pérdida de lignina ni alteraciones duraderas en la estructura de la celulosa, y las pruebas mecánicas tampoco hallaron un deterioro general de la capacidad de carga.
Martina Nardi, investigadora de Smart Materials del Instituto Italiano de Tecnología, vincula esas propiedades con el objetivo ambiental del trabajo y señala que “nuestro método permite curvar la madera con bajo consumo energético y respeto por el medio ambiente, sin comprometer sus propiedades mecánicas naturales ni su biodegradabilidad”.
El procedimiento evita degradar la lignina y añadir adhesivos
La propuesta sigue una vía distinta de un trabajo publicado en Science en 2021, que degradaba parcialmente la lignina antes de aplicar un rápido choque de agua para obtener estructuras tridimensionales. Aquel procedimiento remodelaba deliberadamente las paredes celulares, mientras la nueva estrategia pretende conservar la organización de partida. También evita añadir adhesivos petroquímicos empleados en productos laminados y contrachapados, cuya presencia puede impedir que el producto final mantenga su biodegradabilidad.
La escala del experimento todavía marca una frontera importante, porque las pruebas se realizaron con hojas de uno a cinco milímetros y las piezas gruesas exigirían instalaciones industriales. Además del tilo, el equipo trabajó con balsa, nogal de Bahía, okumé y fresno. El procedimiento de laboratorio requiere calentamiento, intercambio de disolvente y secado, y todavía faltan evaluaciones completas del ciclo de vida y análisis tecnoeconómicos que permitan cuantificar sus ventajas ambientales fuera del laboratorio.
Una patente busca llevar la tecnología a productos comerciales
El método está actualmente sujeto a una solicitud de patente y continuará en fase de estudio para determinar dónde existe mayor demanda de madera curva. Entre los campos planteados figuran el mobiliario y el diseño de interiores, junto con los instrumentos musicales y los juguetes.
El programa Technologies for Sustainability del instituto, coordinado por Athanassiou, reúne conocimientos de distintas áreas para trasladar tecnologías de menor impacto hacia aplicaciones sociales y comerciales, un recorrido del que dependerá que estas curvas pasen de las láminas de laboratorio a productos de mayor tamaño.
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