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Atualizado 19 de junho de 2025 por Sergio A. Loiola

Madeira transparente supera o vidro em resistência e isolamento térmico. o material mais leve e um isolante térmico superior em relação às janelas de vidro.

A Pesquisa foi publicada da Revista Science Advances

Madeira resistente e termicamente isolante – alem de ser mais de 90 % transparente. [Imagem: Qinqin Xia et al. – 10.1126/sciadv.abd7342]

Nos últimos anos, a equipe do professor Liangbing Hu, da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, tem feito uma verdadeira revolução na tecnologia da madeira.

A última novidade vem justamente da área das madeiras transparentes.

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 Ilustração esquemática da fabricação de madeira transparente e demonstração de sua padronização. (A ) Ilustração esquemática deste método simples, porém eficaz, ecológico, escalável e de baixo custo de fabricação de madeira transparente. A lignina não apenas confere à madeira natural uma cor amarronzada, mas também serve como um aglutinante para celulose e hemicelulose. Após escovação química e iluminação solar, o cromóforo da lignina e a hemicelulose são removidos e a madeira natural torna-se incolor, mas a lignina modificada permanece e ainda pode se ligar e envolver efetivamente as microfibrilas de celulose para manter as propriedades mecânicas do material. Então, o epóxi pode ser facilmente infiltrado nos microcanais de madeira modificada com lignina frouxamente compactados para preparar a madeira transparente final. ( B ) Uma imagem digital de uma folha de madeira transparente em grande escala (400 mm por 110 mm por 1 mm) ao longo da direção longitudinal (ou seja, a direção da fibra). ( C ) Uma imagem digital da madeira transparente ao longo da direção transversal (ou seja, perpendicular à direção da fibra) padronizada com um formato de “folha de árvore”. Crédito da foto: Qinqin Xia, Universidade de Maryland, College Park.

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Como deixar a madeira transparente

O processo padrão para tornar a madeira transparente envolve mergulhar o material em um tanque de clorito de sódio – um composto químico usado em alvejantes e pastas de dente – para remover um componente estrutural da madeira chamado lignina.

No entanto, esse processo usa muitos produtos químicos, produz resíduos líquidos difíceis de reciclar e a madeira resultante perde muito em resistência mecânica.

Caracterização estrutural e composicional da madeira transparente. ( A ) Os espectros de FTIR e ( B ) o conteúdo de lignina preservado da madeira natural, madeira modificada com lignina e madeira transparente. ( C ) Uma imagem digital mostrando a fabricação em escala métrica de madeira modificada com lignina com base em nosso método. Imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) da direção transversal de ( D ) madeira natural, ( E ) madeira modificada com lignina e ( F ) madeira transparente. As inserções nas imagens de MEV ampliadas mostram uma visão detalhada dos microporos nas amostras. Imagens de MEV da direção longitudinal de ( G ) madeira natural, ( H ) madeira modificada com lignina e ( I ) madeira transparente. A espessura das amostras é de 1 mm. Crédito da foto: Qinqin Xia, Universidade de Maryland, College Park.

Xia começou escovando a superfície da madeira com peróxido de hidrogênio, frequentemente usado como desinfetante, e a deixou sob uma lâmpada ultravioleta projetada para simular a luz solar natural.

Depois de embeber a madeira em etanol para remover qualquer sujeira remanescente, os poros da madeira foram preenchidos com epóxi transparente, uma etapa que também faz parte da fabricação da madeira transparente sem lignina.

Propriedades ópticas e mecânicas da madeira natural e da madeira transparente. Imagens digitais da madeira transparente ao longo da ( A ) direção longitudinal (L; 400 mm por 110 mm por 1 mm) e ( B ) direção transversal (T; 70 mm por 30 mm por 1,5 mm). ( C ) A transmitância e ( D ) absorção da madeira natural e da madeira transparente (a fração volumétrica da estrutura de madeira modificada com lignina: L, ~30%; T, ~33,2%). ( E ) Propagação de luz guiada pela madeira transparente. Imagens fotográficas do ponto de luz laser espalhado dos materiais de madeira transparentes em L e T. ( F ) A resistência à tração e ( G ) tenacidade da madeira natural e da madeira transparente. Crédito da foto: Qinqin Xia, Universidade de Maryland, College Park.

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O produto final é um pedaço de madeira que permite a passagem de mais de 90% da luz solar e é mais de 50 vezes mais resistente do que a madeira transparente com a lignina completamente removida.

Fabricação em larga escala de madeira transparente assistida por energia solar. ( A ) Esquema mostrando a potencial fabricação em larga escala de madeira transparente com base no método de corte rotativo de madeira e no processo de escovação química assistida por energia solar. ( B ) A fabricação ao ar livre de madeira modificada com lignina com um comprimento de 1 m [9 de agosto de 2019 (meses de verão) às 13:00 (meio-dia solar), o Índice Global de UV Solar (UVI): 7 a 8]. ( C ) Foto digital de um pedaço de madeira transparente grande (400 mm por 110 mm por 1 mm). ( D ) O consumo de energia, o custo químico e a emissão de resíduos para o processo de escovação química assistida por energia solar e o processo de deslignificação baseado em solução de NaClO 2 . ( E ) Um gráfico de radar mostrando uma comparação do processo de fabricação de madeira transparente. Crédito da foto: Qinqin Xia, Universidade de Maryland, College Park.

A madeira transparente obtida (~1 mm de espessura) demonstra alta transmitância (>90%), alta turbidez (>60%) e excelente efeito de guia de luz no comprimento de onda visível.

Além disso, podem ser obtidos diversos padrões diretamente em superfícies de madeira usando essa abordagem, o que confere à madeira transparente excelente padronização.

Combinando sua produção eficiente, padronizável e escalável, essa madeira transparente é uma candidata promissora para aplicações em edifícios com eficiência energética.

O método para produzir madeira opticamente transparente, modificando a estrutura da lignina da madeira usando uma abordagem de escovação química assistida por energia solar.

Política de Uso 

É Livre a reprodução de matérias mediante a citação do título do texto com link apontando para este texto. Crédito do site Nature & Space  

NOVA MADEIRA TRANSPARENTE SUPERA O VIDRO E ISOLA O CALOR

Bibliografia

Artigo: Solar-assisted fabrication of large-scale, patternable transparent wood
Autores: Qinqin Xia, Chaoji Chen, Tian Li, Shuaiming He, Jinlong Gao, Xizheng Wang, Liangbing Hu
Revista: Science Advances
Vol.: 7, no. 5, eabd7342
DOI: 10.1126/sciadv.abd7342

Inovação Tecnologica

Madeira transparente supera o vidro em resistência e isolamento térmico

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