Madeira superforte desenvolvida na China promete substituir o aço na construção civil

Madeira superforte obtida por uma nova técnica de autodensificação, criada por pesquisadores da Universidade de Nanquim, na China, surge como alternativa aos metais na construção civil ao elevar de forma inédita a resistência à tração, à flexão e ao impacto do material natural.

Por que aumentar a resistência da madeira é crucial

Embora seja um recurso renovável, de custo relativamente baixo e com pegada de carbono menor que a de muitos materiais convencionais, a madeira apresenta uma fraqueza estrutural que limita o seu uso em componentes de alta exigência mecânica. O ponto crítico é a resistência à tração, menor que a observada em ligas metálicas ou em madeiras tratadas por processos químicos e térmicos mais agressivos. Essa limitação decorre da própria anatomia do material: fibras de celulose e lignina organizadas em tubos ocos chamados lúmens. Essas cavidades, responsáveis pelo transporte de água e nutrientes na árvore viva, permanecem na madeira serrada e enfraquecem sua estrutura quando submetida a esforços mais intensos.

Ao enfrentar restrições de desempenho, a indústria recorre a soluções como madeiras engenheiradas e chapas laminadas coladas. Entretanto, esses sistemas demandam energia elevada ou adesivos que podem comprometer a sustentabilidade. A pesquisa chinesa procura superar esse obstáculo com um procedimento que densifica a própria madeira, evitando camadas adicionais ou prensagem a quente prolongada.

A técnica de autodensificação que gera madeira superforte

O grupo da Universidade de Nanquim idealizou um processo que reorganiza, expande e, em seguida, contrai as componentes internas da madeira. O método, descrito no Journal of Bioresources and Bioproducts, baseia-se em três etapas principais: remoção parcial de lignina, expansão controlada das fibras e secagem ao ar. O resultado é uma peça que mantém o comprimento original, mas exibe densidade mais alta e propriedades mecânicas superiores.

Diferentemente de abordagens tradicionais de compressão, que aplicam força e temperatura elevadas para reduzir o volume do material, a nova proposta utiliza soluções químicas que provocam alterações estruturais internas e alcançam o mesmo objetivo sem prensa de alta potência. Ao evitar a etapa de prensagem a quente, o consumo energético cai consideravelmente, reforçando o apelo ambiental de toda a cadeia.

Passo a passo do tratamento que transforma madeira natural em madeira superforte

O procedimento começa com a fervura de tábuas ou lâminas de madeira em uma mistura aquosa de hidróxido de sódio e sulfito de sódio. Esse banho remove parte da lignina, componente que atua como “cola” entre as fibras, mas cuja retirada parcial facilita a reorientação posteriormente.

Na sequência, as peças são submersas em uma solução de cloreto de lítio combinada a dimetilacetamida. Esse reagente provoca expansão simultânea da celulose e da lignina residual. A expansão é suficiente para dilatar as paredes das fibras e preencher o interior dos lúmens, reduzindo ou eliminando o espaço vazio que antes representava um ponto de fraqueza mecânica.

Depois de saturada pela solução, a madeira é retirada e posicionada para secar em temperatura ambiente durante aproximadamente dez horas. Nesse intervalo, a água e os solventes evaporam, e a peça encolhe de forma uniforme. Importante notar que o encolhimento ocorre no sentido transversal, enquanto o comprimento se mantém. Esse equilíbrio impede deformações dimensionais graves, conserva a forma original e, principalmente, aumenta a densidade do bloco resultante.

Comparativo de desempenho: madeira superforte versus madeira natural

O estudo destaca ganhos expressivos em três métricas essenciais:

Resistência à tração: Substancialmente superior à da madeira não tratada, o que significa maior capacidade de suportar forças que tendem a alongar ou romper as fibras.

Resistência à flexão: A nova estrutura interna permite dobrar ou sustentar carga sem falhar, superando inclusive a madeira comprimida por técnicas tradicionais que empregam prensas hidráulicas.

Resistência ao impacto: Ao preencher os lúmens e criar uma superfície interna mais homogênea, o material absorve e distribui melhor a energia de choques, reduzindo rachaduras.

Esses avanços ocorrem sem adição de camadas externas nem necessidade de impregnação com resinas sintéticas. O ganho provém, essencialmente, da redistribuição da matéria-prima já existente dentro da própria madeira.

Madeira superforte e seu potencial na construção civil

Com desempenho mecânico ampliado e menor peso específico em comparação ao aço, a madeira superforte desponta como candidata a substituir vigas metálicas em certas aplicações estruturais. Edifícios multipavimentos, passarelas e estruturas temporárias são alguns dos cenários mencionados pelos pesquisadores nos quais o material poderá reduzir custo e emissões de carbono.

Além disso, ao dispensar prensagem a quente, a cadeia de produção pode ser implantada em instalações de menor escala energética, ampliando a viabilidade econômica em regiões com acesso limitado a maquinário pesado ou redes elétricas robustas.

Outro ponto relevante é a sustentabilidade. Como a madeira é cultivada, a reposição depende de manejo florestal responsável, não de extração mineral. O sequestro de carbono realizado pelas árvores durante o crescimento permanece parcialmente encapsulado no produto final, prolongando o ciclo de armazenamento de CO₂. Somada à redução de emissões na fabricação quando comparado ao aço, a solução contribui para metas de descarbonização do setor de edificações.

Próximas etapas de pesquisa e aplicação da madeira superforte

O estudo reconhece que a técnica de autodensificação ainda requer refinamentos para produção em escala industrial. Ajustes de tempo de imersão, reaproveitamento dos solventes e otimização de custos dos reagentes figuram como prioridades. Paralelamente, testes de durabilidade em condições externas — como variação de umidade, ataque biológico e exposição UV — deverão comprovar a longevidade do material em obras civis.

Com a continuidade desses experimentos, a expectativa dos pesquisadores é ampliar o uso da madeira superforte em substituição a materiais mais caros e pesados, marcando um passo concreto rumo a construções mais leves, sustentáveis e energeticamente eficientes.