miércoles, 7 de diciembre de 2016

Bienvenidos a mi nuevo blog

Aquí explicare un material tecnológico de mucho interés.

MADERA TRANSLÚCIDA

Fuente: Clarín

La madera es un material que en las construcciones ayuda por su fuerza, resistencia, versatilidad, entre otras características, por estas razones se ha escogido a este material óptimo como parte de un experimento que ya es realidad en el mundo, y que ayudará y mejorará en las construcciones arquitectónicas y se creé que en otros campos. El nuevo material que poco a poco se está introduciendo en construcciones y que renovara la idea del vidrio es la madera translúcida.

Se sabe que la madera tiene características que lo hace casi imposible que se convierta en transparente, pero en Suecia se puede ver claramente que tienen cierta obsesión con la madera, son los mayores exportadores en este material, por este motivo un equipo de investigación de Royal Institute of Technology (KTH) de Estocolmo escogió la madera por sus características y empezó a darle alguna propiedad que lo haga innovador, y así comenzaron a hacer los ensayos para que la madera se vuelva transparente. En el artículo BIOMACROMOLECULES, que se publicó el 7 de marzo del 2016, se explica paso a paso como se realizó el procedimiento para obtener esta propiedad en la madera. En la experimentación se utilizó una madera de balsa que tenía una densidad de 160 kg/m3, la cual se debe dejar secar a cierta temperatura, por 24 horas, esto se lo realiza antes de empezar a utilizar los químicos, se debe tomar siempre en cuenta el tamaño ya que de esto varia las cantidades de químico a utilizar, hasta el tiempo de secado. La KTH no fue el primero en experimentar y conseguir la madera transparente pero se toma en cuenta estos resultados ya que se pudo examinar a partir de una madera con un tamaño diferente (es más grande). La madera que se utilizó es de 10cm x 10cm x 0.1cm, el primer paso para comenzar a transformar la madera es la deslignificación, Carlos Núñez lo denomina como la eliminación selectiva de la lignina de los materiales lignocelulósicos, esto quiere decir que se expulsa la lignina (es un polímero natural que se encuentra en las paredes celulares de las plantas), haciendo que esta se convierta en una madera blanca y en el segundo paso está la colocación del polimetilmetacrilato (polímero plástico con un 93% de transparencia) que es el que sustituye a la lignina. Aún con este procedimiento en el que intervienen diferentes tipos de químicos que hacen que cambien una propiedad muy importante, no hace que las características estructurales cambien.

Fuente: KTH

En los resultados de la experimentación se dio que la lignina tiene un color marrón, al realizar la deslignificación, esto hace que la madera se convierta en blanco sin que la forma tenga alguna modificación, se nota claramente la disminución de porcentaje en la lignina que posee la madera; de un 24.9% a 2.9% .
Fig.1 Fuente: Biomacromolecules
En la figura 1 se puede observar en la parte superior (a) esta está la imagen de una madera en su estado original y en la parte inferior (a) esta la madera en deslignificación, y al lado derecho de cada madera se encuentra su microestructura.
Se ve claramente que la en la madera deslignidicante cambio en su superficie, aumento, esto ayuda a que con mucha más facilidad y rapidez se impregne el polimetilmetacrilato.


Fuente: KTH

El profesor Lars Berglund de Wallenberg Wood Science Center de KTH, sabe que ya se hicieron pruebas en madera para que esta se vuelva transparente pero se hicieron en una escala demasiado pequeña, y Berglund fue parte del proyecto KTH en el cual este material se vuelva a una escala más grande, y asi con la técnica que él fue creando y se fue explicando con anterioridad se logró llegar al material deseado, que ahora es de interés de algunos arquitectos.

Fuente: Damir Beciri

Por otro lado, un equipo de la Universidad de Maryland, en Estados Unidos, el cual estaba al mando del científico Liangbing Hu, fueron planeando el proceso exacto para que la madera sea translúcida  y lo lograron, incluyendo una durabilidad y fuerza con un nivel alto. Al comienzo se tomó con mucha discreción los materiales para realizar esta madeja pero luego una portavoz de la universidad expuso que utilizaban blanqueador, epoxi y, claro, la madera. Los pasos del  experimento se pueden ver claramente en la siguiente imagen:

Fuente: Clarín
Al igual que el anterior ensayo, su estructura no cambia. La idea que se tiene para un uso de esta madera es que sirva como panel solar. La cantidad de las sustancias que se utilizan dependen del tamaño de la madera como en el primer experimento, por ejemplo en este experimento si tratamos con una pieza muy delgada de madera tiende a tardar 10 minutos en blanquear y si es un tronco pequeño tarda hasta 24  horas. Los materiales que se utilizan para poder lograr la madera translúcida no dañan al medio ambiente.
En el siguiente vídeo se puede ver imágenes de las características, uso, elaboración y practicas de la madera translúcida. 

VENTAJAS DE LA MADERA TRANSLÚCIDA:

·         En un futuro esta madera se lo puede estar reemplazando por vidrios y plásticos, por ejemplo, en ventanas, las cuales ya son parte de un prototipo en el cual ya se utilice este material.
·         La demanda de arquitectos por este producto es alta ya que se busca que haya mucho más luz en los edificios.
·         Al igual que la madera normal, es biodegradable y no contamina, ni saña el medio ambiente.
·         En vez de utilizar vidrio en los paneles solares, estos se los puede reemplazar con la madera translucida y que tenga la misma funcionalidad que con el vidrio.
·         El vidrio, en algunos casos, las personas no se sienten seguras y hasta no se tiene la privacidad que uno desea y con esta madera estos problemas pueden ser arreglados ya que la madera tiene un 85% de transparencia y hace que sea un poco opaco y no se vea directamente las cosas del otro lado.
·         La luz que se dé a esta madera será uniforme, al otro lado de donde se origine, ya que los canales naturales con el cual se transportaba agua ahora se transporta luz, se puede ver en el video que la luz en el vidrio dependiendo del ángulo y la posición en la que este se dará el reflejo en ese punto, pero con la madera esta no importa en qué punto este, este se propagara en todo el lugar.
·         La madera en si tiene la característica de ser un aislante contra el calor y al no perder esta propiedad la madera translucida es igual, y también tiene menos conductividad térmica.
·         En la segunda experimentación los materiales que se utilizan no perjudican al medio ambiento, y aun se sigue haciendo investigaciones para que los componentes que se pongan a la madera sean reciclables.
·         A diferencia del vidrio, ya que se lo intenta reemplazar, la madera es mucho más fuerte y resistente y se hizo pruebas de este (en el video se puede ver).
·         Esta madera se la está considerando un producto barato y que hasta se puede lograr a utilizar en automóviles por ser ligero y manejable.

Fuente: Javier Jiménez

DESVENTAJAS DE LA MADERA TRANSLUCIDA:

·         La madera translúcida al no tener el 100% de transparencia puede que no logre las propiedades que algunas personas busquen, dependiendo de la persona que quiera adquirir el producto y en que lo utilice será o no bueno.
·         Como se puede ver en las diferentes experimentaciones, aunque hayan logrado llegar a una escala un poco alta en realizar este producto, aún sigue siendo un poco pequeña para que se lo quiera proponer para construcciones arquitectónicas ya que la mayoría de veces se necesita un material con dimensiones mucho más grandes.
·         Como aun no sale al comercio este producto, se debe tomar en cuenta la cantidad en la que se va a producir, ya que a simple vista será muy demandado, se debe tener ya en claro cómo, con qué mecanismos, se producirán a gran masa.

CONCLUSIONES  
  • Como es claro, existe gran cantidad de ventajas a comparación de las desventajas y que hasta en un futuro estas no sean problema para que sea realidad la producción de madera translucida.
  • Los ensayos que se han hecho por diferentes instituciones hace que poco a poco se vaya mejorando las características de la madera, manteniendo sus propiedades básicas pero aumentando su utilidad.
  • La madera tiene grandes propiedades las cuales se están aprovechando al hacerla translucida, la iluminación que se puede llegar a dar es uniforme y hasta poco creíble el nivel al que puede llegar a tener.
  • Los materiales que se utilizan para poder obtener la madera translucida son conscientes con el medio ambiente, y cada vez intentan que sea mucho más hasta el punto de utilizar materiales reciclados.
  • Aun se sigue haciendo estudios de esta madera y se deberá esperar algunos años para verla en construcciones arquitectónicas, se la está analizando con mucho rigurosidad para que sea apta para esta.
Referencias:

ACS AuthorChoice. (07 de 03 de 2016). BIOMACROMOLECULES. Obtenido de Optically Transparent Wood from a Nanoporous Cellulosic Template:: http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.biomac.6b00145
Bellucci, M. (27 de 06 de 2016). CLARÍN. Obtenido de Resistente y luminosa: ahora existe la madera transparente: http://www.clarin.com/sociedad/Resistente-luminosa-existe-madera-transparente_0_1603039842.html
BROWNLEE, J. (04 de 06 de 2016). FASTCOMPANY. Obtenido de This Swedish Scientist's Transparent Wood Could Transform Architecture: https://www.fastcodesign.com/3058621/this-swedish-scientists-transparent-wood-could-transform-architecture
JIMÉNEZ, J. (31 de 03 de 2016). XATAKA. Obtenido de Cristal, ándate con cuidado: llega la 'madera transparente': http://www.xataka.com/investigacion/cristal-andate-con-cuidado-llega-la-madera-transparente
KTH. (31 de 03 de 2016). KTH. Obtenido de Wooden windows? New material could replace glass in solar cells and buildings: https://www.kth.se/en/forskning/artiklar/kth-forskare-har-uppfunnit-genomskinligt-tra-1.638511
Mosher, D. (22 de 08 de 2016). WORLD ECONOMIC FORUM. Obtenido de Window panes made of transparent wood – it's not as crazy as it sounds: https://www.weforum.org/agenda/2016/08/window-panes-made-of-transparent-wood-its-not-as-crazy-as-it-sounds
Scharping, N. (16 de 05 de 2016). DISCOVER. Obtenido de Transparent Wood Is a Surprisingly Versatile Material: http://blogs.discovermagazine.com/d-brief/2016/05/16/transparent-wood-is-a-surprisingly-versatile-material/#.WEdZt_nhCUk
Yirka, B. (19 de 05 de 2016). phys.org. Obtenido de Transparent wood made stronger than glass by applying epoxy: http://phys.org/news/2016-05-transparent-wood-stronger-glass-epoxy.html
Zavia, M. S. (16 de 05 de 2015). GIZMODO. Obtenido de Parece de cristal, pero es madera transparente: más resistente que el vidrio: http://es.gizmodo.com/parece-de-cristal-pero-es-madera-transparente-mas-res-1776832881