Primer plano del aerogel para aislamiento, desarrollado a partir de celulosa de madera. Crédito:Jonas Garemark/Wallenberg Wood Science Center, KTH Royal Institute of Technology
Dentro de poco, los edificios podrían volverse más eficientes energéticamente y ambientalmente sostenibles con material aislante desarrollado a partir de madera por investigadores en Suecia. El material recientemente desarrollado ofrece un rendimiento térmico tan bueno o incluso mejor que los materiales aislantes comunes a base de plástico, según informaron recientemente los investigadores en ACS Applied Materials &Interfaces. .
Yuanyuan Li, profesor asistente en Wallenberg Wood Science Center, KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo, dice que el nuevo material aislante es una madera integrada con aerogel que se fabrica sin agregar sustancias adicionales.
Los aerogeles de celulosa de madera en sí mismos no son nada nuevo:los investigadores han estado desarrollando tipos avanzados de aerogeles y otros compuestos durante los últimos años en el Centro de Ciencias de la Madera Wallenberg en KTH, pero Li dice que el nuevo método representa un gran avance en la creación controlada de nanoestructuras aislantes en el poros de la madera.
"Los aerogeles fuertes de base biológica podrían usarse para reemplazar los actuales aerogeles de base fósil por aislamiento súper térmico, contribuyendo a la eficiencia energética, la bioeconomía y el desarrollo de una sociedad sostenible", dice Li.
El proceso comienza con la deslignificación de la madera, es decir, la eliminación de la lignina que le da color y resistencia a la madera, dejando atrás los poros o lúmenes vacíos. La reducción de la conductividad térmica en el material se logra dando el siguiente paso:entrar en estos grandes poros vacíos y generar más nanoporos dentro de ellos, miles de ellos, de hecho.
Estas estructuras nanoporosas se crean mediante la disolución parcial de las paredes celulares seguida de una precipitación controlada, dice ella. Se agrega una mezcla de líquido iónico (IL) para disolver parcialmente la pared celular antes de agregar agua, lo que genera redes de nanofibrillas que hacen que la luz sea nanoporosa.
Li dice que los investigadores desarrollaron un alto nivel de control sobre el proceso de precipitación, lo que significa que pueden crear el nivel preciso de nanoporosidad para lograr la conductividad térmica ideal.
El aislamiento de edificios no es el único uso potencial del aerogel. Li dice que la estructura única permite materiales avanzados para el almacenamiento y la conversión de energía, e incluso la ingeniería de tejidos. "En el embalaje, por ejemplo, la espuma plástica como el poliestireno ayuda a evitar la transferencia de calor entre los objetos y el entorno circundante, por lo que puede mantener los productos frescos durante el envío", dice.
"Pero la formación in situ de redes de nanofibrillas dentro de los espacios vacíos de la madera puede hacer que la madera sea altamente aislante térmico". Equipo de investigación desarrolla espuma a base de madera para mantener los edificios más frescos