Madeira artificial feita de plástico

Redação do Site Inovação Tecnológica -  20/08/2018

Ilustração do processo e fotos de toquinhos de madeira artificial de plástico. [Imagem: Zhi-Long Yu et al. - 10.1126/sciadv.aat7223]

Madeira de plástico

A madeira é um dos materiais mais utilizados pela humanidade não apenas por estar largamente disponível e ser renovável, mas também por apresentar uma grande resistência aliada a uma baixa densidade.

Agora, químicos da Universidade de Ciência e Tecnologia da China desenvolveram uma técnica biomimética para fabricar "madeira de plástico".

Mas se os plásticos representam um grande problema em relação ao meio ambiente, qual seria a vantagem de fabricar madeira artificial de plástico?

Zhi-Long Yu e seus colegas destacam pelo menos quatro: a madeira artificial não apodrece, é mais leve, apresenta melhor isolamento termal e pode ser fabricada com polímeros retardantes de fogo, como os usados nos revestimentos de fios e cabos elétricos.

"As madeiras poliméricas artificiais destacam-se mesmo em relação a outros materiais sintéticos, tais como materiais cerâmicos celulares e aerogéis, em termos de resistência específica e propriedades de isolamento térmico. Como uma espécie de material de engenharia biomimética, esta nova família de madeiras poliméricas bioinspiradas tem potencial para substituir a madeira natural em usos em ambientes agressivos," escreveu a equipe.

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Estrutura interna da madeira artificial, imitando a estrutura celular da madeira natural. [Imagem: Zhi-Long Yu et al. - 10.1126/sciadv.aat7223]

Como fabricar madeira artificial

As madeiras poliméricas bioinspiradas foram fabricadas com uma matriz de polifenóis, criando microestruturas celulares semelhantes às da madeira por meio de um processo de automontagem e termocura das resinas.

As resinas termoplásticas líquidas são inicialmente congeladas para preparar um "corpo verde". Nesse processo, as moléculas passam por um processo de automontagem, que produz microestruturas que imitam a estrutura celular da madeira. A seguir, o material passa por uma termopolimerização para endurecer e produzir as madeiras poliméricas artificiais.

As madeiras artificiais têm uma grande semelhança com as madeiras naturais nas estruturas celulares em mesoescala e o processo permite controlar o tamanho dos poros e a espessura da parede para dosar a densidade e a resistência desejadas. De acordo com a equipe, o material apresenta propriedades mecânicas similares às da madeira real, ao contrário de tentativas anteriores, além de ser leve e de alta resistência.

A técnica também poderá ser utilizada partindo de outros nanomateriais, tais como nanofibras de celulose e óxido de grafeno.

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Bibliografia:

Bioinspired polymeric woods
Zhi-Long Yu, Ning Yang, Li-Chuan Zhou, Zhi-Yuan Ma, Yin-Bo Zhu, Yu-Yang Lu, Bing Qin, Wei-Yi Xing, Tao Ma, Si-Cheng Li, Huai-Ling Gao, Heng-An Wu, Shu-Hong Yu
Science Advances
Vol.: 4, eaat7223
DOI: 10.1126/sciadv.aat7223