Aplicaciones de nanotecnología en el reforzamiento de maderas comerciales de Costa Rica

Imagen con fines ilustrativos

La madera es uno de los materiales más extensamente utilizados por la sociedad.  Este material es producido por los árboles, pero a pesar de sus buenas cualidades  presentan algunas debilidades como ataque de agentes bióticos, degradación de la intemperie y algunas debilidades cuando se encola. 

Por otra parte, la aplicación de la nanotecnología representa un gran potencial para combatir estas debilidades, por la adición de nanopartículas a la misma madera, aditivos para pintura o adhesivos para madera, entre otras. En este estudio se tiene como objetivo incorporar nanopartículas de plata o nanotubos de carbono en disolución, mediante un proceso de inmersión y presión, en la madera de 9 especies comerciales costarricenses.  De igual manera, se ha añadido nanoarcilla (CLOISITE ® Na+ modificada con cloruro de benzalconio) y nanopartículas de carbono a adhesivos de polivinil acetato (PVAc, adhesivo) y urea-formaldehído. También fue adicionado  nanopartículas de TiO2 (HOMBITEC400) al barniz. Con esto, se busca el reforzamiento en propiedades de la madera como resistencia al ataque de hongos, reforzamiento estructural, incremento en la adhesión y resistencia a la degradación debida a los rayos UV y la humedad de los acabados para madera. Las propiedades de los nanocompuestos fueron caracterizadas mediante ensayos de resistencia fúngica para el caso de las nanopartículas de plata, para la goma con nanoarcilla se optan por análisis termogravimétricos  y de resistencia al corte en bloques de madera donde se aplica el adhesivo, se aplican pruebas de interperismo acelerado a placas de madera cubiertas del barniz con TiO2 y en general se utilizan técnicas de microscopía electrónica y de espectroscopía (IR, RAMAN y UV) para ampliar la caracterización. De lo anterior se tiene que el análisis de los ensayos de resistencia fúngica muestra que la durabilidad de la madera incrementó en 90% cuando ésta era tratada con nanopartículas de plata. En lo que respecta a la adición de la nanoarcilla a la goma blanca, se ha obtenido un incremento de la viscosidad del nanomaterial en un 20% y el análisis de su aplicación a la madera indica un incremento en la resistencia al corte de 20% con respecto a la goma sin la nanopartícula.  

Participantes: 

Nombre completo

Participación

Escuela

Roger Alonso Moya RoqueInvestigadorIngeniería Forestal
Carolina Tenorio MongeInvestigadoraIngeniería Forestal
Ana Rodríguez ZúñigaInvestigadora 
Alexander Berrocal JiménezInvestigadorIngeniería Forestal