quando Timothee Boitouzet Estudou arquitetura no Japão, onde os edifícios devem sobreviver aos terremotos, entendeu que o próximo material inteligente poderia ser o que os humanos usaram por milhares de anos: madeira.
"Na França, construímos mais com concreto e pedra do que com madeira", Ele disse. "Quando entrei em contato com a cultura japonesa de construção, entendi como construir estruturas fantásticas com madeira. Esse material que consideramos tudo menos inovador é na verdade super inteligente. O verdadeiro material do futuro. Foi isso que me ligou ao projeto de a madeira transparente e a rosa."
Em 2016, a Boitouzet foi fundada na França woodoo, uma empresa de ciência de materiais com sede em Paris. Woodoo modifica a madeira para dar-lhe novas propriedades. Seu objetivo é transformar a indústria da construção, substituindo, por exemplo, o aço pela madeira.
Ao contrário de outros materiais de construção, como pedra ou cimento que contém areia, a madeira é um recurso renovável, tornando-o um material de construção sustentável, disse ele. Boitouzet.
Gerenciamos árvores de maneira inteligente
Construir mais com árvores oferece uma oportunidade e uma responsabilidade. A oportunidade é ajudar a conter a grande pegada de carbono do setor de construção, que está acelerando as mudanças climáticas. Um relatório recente do World Green Building Council estima que 11% das emissões globais de carbono vêm de materiais e processos de construção ao longo de todo o ciclo de vida do edifício. Como as árvores contêm carbono, usar madeira em edifícios é uma maneira de armazenar carbono. Se você quer fazer da madeira aumentada um material do futuro, a responsabilidade é manejar o uso das árvores com sabedoria, cuidando para plantar (e plantar muitos) mais exemplares do que o necessário para a construção.
Madeira transparente, um ponto de viragem nos materiais
Ao extrair a lignina da madeira, substância que compõe suas paredes celulares, e substituí-la por um tipo específico de polímero, a madeira se torna um novo material transparente. "É à prova de intempéries, mais resistente ao fogo, três a cinco vezes mais forte. Além disso, é transparente", diz Boitouzet.
Não subestime esta propriedade: Graças às características do polímero adicionado para substituir a lignina, a luz passa pela madeira e se abre para um mundo de possíveis aplicações.
Realidade aumentada, madeira "aumentada"
Até agora, os fabricantes de automóveis demonstraram o maior interesse em sua madeira transparente.
Atualmente, através de um projeto chamado Madeira Aumentada Woodoo, a empresa está trabalhando na integração da eletrônica em sua madeira "touch", por meio da colaboração com parceiros do setor. O material do futuro, que transmite luz, se tornará parte integrante dos “painéis táteis” especiais dos carros, painéis que incorporarão controles e displays.
A Woodoo vê a indústria automobilística como uma porta de entrada para levar seus produtos ao mercado, ao mesmo tempo em que introduz produtos de madeira mais leves que produzem menos emissões do que os painéis tradicionais.
Boitouzet não é o único entusiasmado com as possibilidades oferecidas pela madeira. Lars Berglund, professor de madeira e materiais compósitos no Instituto Real de Tecnologia KTH da Suécia, descobriu que há muitos usos para madeiras transparentes e resistentes.
"É uma área que precisa de muita criatividade para inovar, pois as pessoas trabalham na tecnologia da madeira há centenas de anos", disse Berglund.
Enquanto outras pesquisas buscaram principalmente remediar suas deficiências, como sua sensibilidade à água, ele e sua equipe se concentraram em outras características. Seu foco está no uso de madeira clara para aplicações de engenharia.
O professor. Berglund usa a madeira como modelo para a nanotecnologia: como a Boitouzet elimina a lignina, introduz um polímero e adiciona outras tecnologias para aumentar sua funcionalidade e tornar o material transparente.
O teto brilhante
A aplicação atualmente em estudo pela equipe de Berglund é incorporar pontos quânticos em madeira para criar diodos emissores de luz (LEDs). "A ideia é ter, por exemplo, um teto de madeira que ilumine completamente", Ele disse.
Ao contrário de uma luz pontual, a luz da madeira transparente é difusa, mais natural e mais confortável de observar, diz o prof. Berglund. Os pontos quânticos são uma coleção de átomos semicondutores, com alguns nanômetros de largura, que iluminam quando expostos à luz UV.
Esses painéis são apenas uma das muitas aplicações possíveis para madeira transparente como material do futuro.
A madeira também pode formar a base para janelas eletrocrômicas. "Janelas inteligentes" que podem bloquear a luz quando a eletricidade passa por elas.
Baterias de madeira
Berglund acredita que essa madeira de nova geração também pode ser usada no setor de energia. "Podemos melhorar a eficiência (das células solares) porque a dispersão da luz (no interior da madeira) faz com que percorram um caminho mais longo: ou seja, pode-se absorver mais energia", Ele disse.
O uso de um material de mudança de fase em vez de um polímero para substituir a lignina transforma a madeira em um dispositivo de armazenamento de energia. Durante o dia, esta "bateria de madeira" pode absorver calor, mas à noite, à medida que as temperaturas esfriam, o material de mudança de fase cristaliza, liberando calor.
O desafio: escalabilidade e ambiente
"Como você vai do processamento no laboratório, onde você tem controle rígido sobre sua nanoestrutura, para algo que pode ser feito em escala industrial?" pergunta o prof. Berglund. A escalabilidade e a busca de parceiros de negócios geralmente são um problema em qualquer novo desenvolvimento, e a madeira transparente não é exceção.
Outra missão crucial é tornar a madeira aumentada ainda mais ecológica. Uma maneira de fazer isso seria manter o máximo de lignina possível, em vez de descartá-lo. "Se você removê-lo, está adicionando uma etapa química que custa energia e requer solventes", diz Berglund.
É por isso que sua equipe está se concentrando em usar um polímero mais verde nos materiais. "Até agora os usados eram à base de petróleo para melhor ligar a madeira, mas agora estamos trabalhando com um polímero de base biológica."
