Super forte bambu micro-ondas para construir arranha-céus

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Tradicionalmente utilizado na construção de casas e como andaime em muitos países asiáticos, o bambu é no entanto um material frágil e quebradiço. No entanto, uma equipa de investigadores da Universidade de Maryland acaba de desenvolver um novo processo que torna o bambu ainda mais forte que o aço para o mesmo peso.

A estrutura do bambu é profundamente modificada

O segredo de fabrico reside em duas etapas. A primeira é passar o bambu através de um banho de hidróxido de sódio para o retirar parcialmente da sua lignina, o que normalmente proporciona a rigidez da planta. Esta deslignificação torna o bambu muito mais poroso mas permite a formação de ligações de hidrogénio dentro das cadeias moleculares da celulose, reforçando a sua coesão intermolecular.

O bambu é então seco num forno de microondas durante 30 a 60 minutos, o que faz com que o bambu encolha expressamente através de um efeito duplo. A nível macroscópico, o aquecimento aumenta a densidade do bambu e diminui a sua porosidade. A nível microscópico, os poros das células colapsam sob o efeito de retracção, resultando numa estrutura estratificada. Pelo contrário, as longas paredes fibrilares de celulose, responsáveis pela resistência do bambu, permanecem preservadas.

Remoção parcial da lignina seguida de secagem por microondas altera a estrutura da madeira, tornando-a mais rígida e resistente à compressão e estiramento. © ACS Nano, 2020 (adaptado por C.D para Futura)
Retirada parcial da lenhina seguida de secagem por microondas altera a estrutura da madeira, tornando-a mais rígida e resistente à compressão e estiramento. © ACS Nano, 2020 (adaptado por C.D para Futura)

Propriedades mecânicas superiores às da madeira e do aço

No final, o bambu perdeu 28,9% do seu volume mas permanece extremamente leve (menos de 1 g/cm3). Mais importante ainda, melhorou significativamente as suas propriedades mecânicas, incluindo seis vezes a resistência à tracção do aço, madeira e outras ligas metálicas. É também muito mais rígido (módulo Young) e resistente à compressão.

“Estas características mecânicas, combinadas com o baixo custo do material, alta eficiência energética, e excelente durabilidade e pegada de carbono quase nula, fazem deste bambu um candidato ideal para aplicações de engenharia verde”, os investigadores gabam-se no seu artigo na revista ACS Nano.

Bambu cresce até um metro por dia!

A maioria dos edifícios construídos hoje são feitos de betão e aço, materiais que geram uma enorme quantidade de CO2 no seu fabrico. Pelo contrário, os materiais renováveis, como a madeira, produzem edifícios de energia negativa uma vez que armazenam CO2 durante a sua fase de crescimento.

Graças a inovações técnicas como a madeira laminada transversalmente (CLT), temos visto edifícios de madeira florescer nos últimos anos, alguns dos quais atingindo 18 andares. Mas o bambu tem a vantagem de crescer muito mais rapidamente – até um metro por dia – e pode ser produzido em grande escala, argumentam os investigadores. Além da construção, o bambu poderia substituir metal em carros ou aviões, reduzindo o seu consumo de combustível.

Este edifício de bambu é um feito técnico e ecológico

Artigo de Marc Zaffagni publicado em 12/1/2017

Na Tailândia, a Escola Internacional Panyaden adquiriu um pavilhão desportivo polivalente cuja arquitectura ousada, inspirada na flor de lótus, era inteiramente feita de bambu. Uma realização tão complexa como elegante.

Bambu é um material de construção amplamente utilizado na Ásia durante séculos. Esta planta acumula as vantagens para a sua utilização na indústria da construção. É de baixa manutenção para crescer, cresce muito rapidamente, é reciclável, e requer muito menos energia para implementar do que o cimento ou o aço. Geralmente, as construções de bambu são esteticamente bastante simples. No entanto, é possível alcançar feitos arquitectónicos com este material natural.

A prova com este impressionante e belo feito. Em Chiang Mai, uma cidade do norte da Tailândia, uma escola internacional, a Panyaden International School, criou um pavilhão desportivo construído inteiramente de bambu e cuja arquitectura nada tem a invejar das criações mais elaboradas que podem ser vistas nas principais capitais.

© Chiangmai Life Construction
© Chiangmai Life Construction

Zero pegada de carbono

Desenhado pela empresa tailandesa Chiangmai Life Construction, este ginásio procurou a inspiração na forma da flor de lótus, cujo lugar é importante na religião budista, que a escola inculca. O telhado em três partes evoca as pétalas e promove a ventilação natural. O resultado é muito gracioso e mistura-se perfeitamente com o ambiente natural.

Este pavilhão de 782 m2 pode acomodar até 300 pessoas e presta-se a várias actividades desportivas (futsal, basquetebol, voleibol, badminton). O quadro, tão complexo quanto esteticamente agradável, foi desenvolvido para satisfazer normas de segurança rigorosas e para resistir a ventos e terramotos. Os designers salientam que a pegada de carbono do edifício é zero porque o bambu capturou mais CO2 do que foi emitido durante o seu tratamento com sal de boro (não foram utilizados químicos tóxicos), transporte e construção. O edifício tem uma esperança de vida estimada de 50 anos.

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