La madera puede parecer más en casa en cabañas de troncos que la arquitectura moderna, pero un tipo de madera especialmente tratada podría ser el material de construcción de moda del mañana. Hoy dia, Los científicos informan de un nuevo tipo de madera transparente que no solo transmite luz, pero también absorbe y libera calor, potencialmente ahorrando en costos de energía. El material puede soportar cargas pesadas y es biodegradable, abriendo la puerta para su eventual uso en viviendas ecológicas y otros edificios.

Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la Reunión y Exposición Nacional de Primavera de 2019 de la American Chemical Society (ACS).

"En 2016, demostramos que la madera transparente tiene excelentes propiedades de aislamiento térmico en comparación con el vidrio, combinado con alta transmitancia óptica, "dice Céline Montanari, un doctorado estudiante que presenta la investigación en la reunión. "En este trabajo, Intentamos reducir aún más el consumo de energía del edificio incorporando un material que pueda absorber, almacenar y liberar calor ".

A medida que avanza el desarrollo económico en todo el mundo, el consumo de energía se ha disparado. Gran parte de esta energía se utiliza para iluminar, calentar y enfriar hogares, oficinas y otros edificios. Las ventanas de vidrio pueden transmitir luz, ayudando a iluminar y calentar hogares, pero no almacenan energía para usar cuando se pone el sol.

Hace tres años, el investigador principal Lars Berglund, Doctor., y colegas del KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo, Suecia, informó una madera ópticamente transparente en la revista ACS Biomacromoléculas . Los investigadores fabricaron el material eliminando un componente que absorbe la luz llamado lignina de las paredes celulares de la madera de balsa. Para reducir la dispersión de la luz, incorporaron acrílico en el andamio de madera porosa. El equipo pudo ver a través del material, sin embargo, era lo suficientemente nebuloso como para brindar privacidad si se usaba como material de construcción importante. La madera transparente también tenía propiedades mecánicas favorables, lo que le permite soportar cargas pesadas.

Sobre la base de este trabajo, Montanari y Berglund agregaron un polímero llamado polietilenglicol (PEG) a la madera des-lignificada. "Elegimos PEG por su capacidad para almacenar calor, sino también por su gran afinidad por la madera, ", Dice Montanari". En Estocolmo, hay un barco muy viejo llamado Vasa , y los científicos utilizaron PEG para estabilizar la madera. Así que sabíamos que el PEG puede penetrar profundamente en las células de la madera ".

Conocido como "material de cambio de fase, "El PEG es un sólido que se derrite a una temperatura de 80 F, almacenar energía en el proceso. La temperatura de fusión se puede ajustar utilizando diferentes tipos de PEG. "Durante un día soleado, el material absorberá el calor antes de que llegue al espacio interior, y el interior estará más fresco que el exterior, "Explica Montanari." Y por la noche, ocurre lo contrario:el PEG se solidifica y libera calor en el interior para que pueda mantener una temperatura constante en la casa ".

El equipo encapsuló PEG dentro del andamio de madera deslignificada, lo que evitó la fuga del polímero durante las transiciones de fase. También incorporaron acrílico al material para protegerlo de la humedad. Como su versión anterior, la madera modificada era transparente, aunque un poco nebuloso, y fuerte, pero tenía la ventaja adicional de almacenar calor.

Los investigadores señalan que la madera transparente tiene el potencial de ser más respetuosa con el medio ambiente que otros materiales de construcción como el plástico, hormigón y vidrio. Además de sus capacidades de almacenamiento térmico, la madera transparente podría ser más fácil de eliminar una vez que haya cumplido su propósito. "El PEG y la madera son de base biológica y biodegradables, "Berglund señala." La única parte que no es biodegradable es el acrílico, pero esto podría ser reemplazado por otro polímero de base biológica ".

Ahora, la atención se centra en ampliar el proceso de producción para que sea industrialmente viable. Los investigadores estiman que la madera transparente podría estar disponible para aplicaciones específicas en el diseño de interiores en tan solo cinco años. También están tratando de aumentar la capacidad de almacenamiento del material para hacerlo aún más eficiente energéticamente.