O poliestireno expandido (ou “isopor”) é um excelente isolante. É por isso que é um material popular para isolamento de edifícios - e por que aquelas xícaras de café barato ainda queimam sua língua depois de 30 minutos. Mas seu registro ambiental deixa algo a desejar. Não é biodegradável, prejudicial para os animais que o comem acidentalmente e é produzido a partir de potenciais agentes cancerígenos.
Pesquisadores da Universidade de Maryland desenvolveram um material isolante super leve que, segundo eles, pode ser uma alternativa melhor e mais ecológica. O material, feito de minúsculas fibras de madeira, é chamado de nanowood. Ele bloqueia o calor pelo menos 10 graus melhor que o isopor ou o aerogel de sílica, um isolante comum, e pode levar pelo menos 30 vezes mais pressão do que o isopor ou o aerogel antes de ser esmagado.
Trabalhando no laboratório de materiais cientista Liangbing Hu, o pesquisador de pós-doutorado Tian Li é o principal autor do estudo, publicado este mês na revista Science Advances .
"Até onde sabemos, a força do nanowood representa o maior valor entre os materiais super-isolantes disponíveis", escreveram os autores do estudo.
Tian Li, à esquerda, e Liangbing Hu seguram pedaços de nanowood. (Hua Xie / Universidade de Maryland) Hu e sua equipe trabalhavam com nanocelulose, as versões nanométricas do material fibroso que torna as plantas e as árvores rígidas. A nanocelulose tem uma relação força-peso impressionante, cerca de oito vezes maior que a do aço.
Para o nanowood, a equipe removeu a lignina, o polímero que mantém a celulose da madeira unida. Remover a lignina, um condutor de calor, deu ao produto resultante poderosos recursos de isolamento. Também tornou o produto branco, o que significa que reflete a luz.
Os pesquisadores acreditam que o nanowood tem um enorme potencial como material de construção verde. Usá-lo poderia potencialmente "economizar bilhões" em custos de energia, diz Li. Além de usá-lo onde isoladores tradicionais como o isopor são usados, tiras finas de nanowood podem ser enroladas e moldadas para isolar o interior de tubos ou outros espaços curvos. E, ao contrário dos isoladores de vidro ou lã, o nanowood não irrita os pulmões nem causa reações alérgicas.
“O que eu acho impressionante em nanowood, como descrito no artigo, é que o processo de tratamento desenvolvido pelos autores permite que eles mantenham características-chave da madeira - particularmente sua estrutura hierárquica em escalas de nano a macro, alterando dramaticamente outras propriedades-chave., particularmente a condutividade térmica e a refletividade óptica ”, diz Mark Swihart, professor de engenharia química e biológica da Universidade de Buffalo, que estuda nanomateriais.
Recriar sinteticamente as estruturas hierárquicas de materiais naturais como a madeira é extremamente difícil, diz Swihart, mas o processo da Universidade de Maryland parece ser mais simples e mais escalável do que a maioria dos métodos de produção de materiais nanoestruturados.
Swihart acha que nanowood pode um dia ser um material útil no mercado comercial, mas pode demorar um pouco. “No futuro previsível, o material será inerentemente mais caro do que as alternativas já produzidas em larga escala, como vários tipos de placas de espuma”, diz ele. "Mesmo que possa superar essas alternativas, se ele realizar a mesma função básica, entrar no mercado será muito desafiador".
A equipe da Universidade de Maryland está mais otimista sobre o potencial de curto prazo da nanowood. Eles dizem que o material pode ser produzido de maneira relativamente barata e rápida, usando árvores de crescimento rápido como a balsa. A equipe está atualmente trabalhando em aplicações comerciais e espera que um produto esteja disponível em um ano ou mais.
