La supermadera con sello español que cambiará la construcción: "Es más resistente que el acero inoxidable"

La madera es un material muy valorado en la construcción en España y en todo el mundo por su ligereza, capacidad de aislamiento térmico y rapidez en el montaje. Un material que ha evolucionado notablemente gracias a nuevas versiones que aumentan su resistencia, incluso al fuego y la humedad.

En ese sentido, un grupo de científicos chinos, en el que también participa un investigador vasco, ha ideado una nueva supermadera que está reforzada con hongos y es más resistente que el acero inoxidable con una fracción de peso.

Denominada BioStrong Wood, esta madera toma inspiración de un proceso de transformación natural. Cuando los troncos de los árboles caen en ciénagas o lechos de río, al estar privados de oxígeno y expuestos a microbios, se densifican lentamente.

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También adquieren una resistencia inusual y, a veces, resurgen a los miles de años como maderas fosilizadas con una durabilidad sorprendente y un brillo pétreo. Algo que aprovecha BioStrong Wood para ofrecer un material con propiedades únicas para diversas utilidades.

Los investigadores aseguran en su estudio publicado en la revista científica Science Advances que su trabajo "proporciona una alternativa económicamente competitiva, ambientalmente sostenible y descarbonizadora a los materiales estructurales existentes".

Reforzada con hongos

La madera, a pesar de utilizarse habitualmente en la construcción, cuenta con ciertos límites, como su porosidad, absorción de humedad y falta de uniformidad, que impiden utilizarla en ciertas estructuras básicas. Algo que cambia para siempre con este estudio.

Y es que el grupo de científicos ha logrado que la madera, un material asequible y un almacén de carbono natural, tenga altas probabilidades de sustituir al acero y el aluminio, que son derivados del petróleo y altamente emisores de gases nocivos que contribuyen al calentamiento global.

Una construcción de madera. Nate Johnston/Unsplash Omicrono

BioStrong Wood está inspirado en un proceso natural, pero se apoya principalmente en tres fases. La primera es la digestión selectiva de hongos: los investigadores inoculan tablas de especies de crecimiento rápido —álamo y pino radiata— con hongos de podredumbre blanca.

De esta forma, los microorganismos digieren de forma selectiva ciertas uniones de la lignina de la madera —un polímero orgánico complejo y responsable, entre otros, de dar dureza al tronco leñoso—, debilitando así la matriz sin afectar la estructura resistente de celulosa.

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La segunda fase es el ajuste químico suave. Los investigadores explican que, tras unos días, se detiene la acción fúngica con un lavado alcalino moderado, y gracias a esto se eliminan los residuos y se prepara la madera para una recomposición molecular más fuerte.

Finalmente, y como última fase, las tablas de esta madera se comprimen a más de 180 °C bajo alta presión. Así las paredes celulares colapsan, los vacíos desaparecen y los fragmentos de lignina se reconfiguran en nuevos enlaces carbono-carbono.

Una persona con un trozo de madera. Ian Schneider/Unsplash Omicrono

Como resultado se obtiene una estructura de madera densa y homogénea, con muy baja absorción de humedad y una resistencia mecánica superior al acero inoxidable, manteniendo hasta el 85% de su masa original, según apuntan los científicos en su estudio.

Una gran resistencia

BioStrong Wood ha sido sometida a una serie de pruebas mecánicas con las que los científicos descubrieron que esta innovadora madera alcanzó una resistencia a la tracción superior a 530 MPa, superando el acero inoxidable estándar.

Incluso multiplicó por más de once la capacidad de absorción de energía de una madera sin tratar. Otro detalle interesante es que este nuevo material también triplicó su resistencia a la flexión, e incluso conservó su rigidez bajo ciclos térmicos extremos.

Los investigadores notaron igualmente que la madera, gracias a su superficie hidrofóbica, no absorbe agua. Las técnicas de microscopía electrónica y difracción de rayos X confirmaron que la madera tiene menos porosidad y más cristalinidad en la celulosa, mientras que la lignina reconstituida actúa como una resina natural.

Un trabajador de una obra con una madera. Jeriden Villegas/Unsplash Omicrono

BioStrong Wood también ofrece otra ventaja, y es que es un material con huella de carbono negativa: cada kilogramo del material captura aproximadamente 1,2 kg de dióxido de carbono (CO₂) netos.

El acero, por su parte, emite más de 1,9 kg de dióxido de carbono por kilogramo producido. Los investigadores también apuntan a que el coste estimado de su madera es de apenas 14 céntimos de euro por kilogramo.

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Los investigadores ya han fabricado los primeros prototipos de esta manera, que puede tener una gran variedad de aplicaciones además de la construcción. Por ejemplo, se podría emplear para crear paneles interiores de vehículos ligeros o para equipamiento deportivo de alto impacto.

También es de utilidad como base de aislantes térmicos para condiciones extremas o elementos estructurales con estética de madera natural. Además, permite aprovechar los residuos de tala y poda, fomentando economías circulares locales e impulsando el empleo rural.

Eso sí, este material sigue haciendo frente a varios desafíos, como la resistencia al fuego, que es una incógnita, o su reciclaje tras su vida útil, algo en lo que ahora deberá trabajar el equipo de investigadores.