Uma planta para ajudar o planeta um material forte resistente e escalável de bambu de crescimento ráp

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Uma planta para ajudar o planeta: um material forte,
resistente e escalável de bambu de crescimento rápido
De pouco peso, mas resistente, o bambu é a esperança de uma vida mais sustentável e futuro para o
nosso planeta.
Desde criança, a mudança climática tem sido um tema urgente e global, o termo muitas vezes
acompanhado de palavras como efeito estufa, derretimento de geleiras, aumento do nível do mar e
muitos outros. Com o passar dos anos, evidências crescentes da transformação catastrófica da nossa
Terra têm emergido, e enquanto lentos para mudar, passo a passo estamos nos levantando para a ideia
de que devemos agir antes que o cenário catastrófico de um planeta doente e morto se torne uma
realidade.
Não apenas um processo natural...
Por milhões de anos, nosso planeta passou por modificações ambientais abruptas. Mudanças tectônicas
de placas continentais, flutuações na circulação oceânica e o crescimento e decadência de cadeias de
montanhas em todo o mundo estão entre as muitas causas de eventos passados de mudanças
climáticas. Sete ciclos de avanço glacial e recuo eventualmente levaram à Terra como a conhecemos
hoje. No entanto, embora essas transformações tenham sido parte da evolução do nosso planeta ao
longo de milhões de anos, onde a mudança atual como resultado da atividade humana tem sido a causa
de mudanças severas e não naturais em um período de tempo de apenas alguns séculos.
https://climate.nasa.gov/causes/
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No entanto, intervir para salvar o planeta requer repensar os “confortos”, que exigem processos
industriais prejudiciais para produzir e fabricar, e entra em conflito com a ideia de abordagens
tecnológicas mais verdes e ecológicas – comprometer em nome de um planeta mais saudável pode ser
difícil de colocar em prática.
A rota alternativa de bambu
No entanto, a natureza forneceu mais uma vez algumas soluções para essa dependência de materiais
sintéticos. Por exemplo, materiais naturais, como produtos à base de celulose, são capazes de oferecer
características mecânicas desejáveis projetadas em materiais sintéticos, como resistência e tenacidade
em baixa densidade. No entanto, em comparação com materiais sintéticos, os baseados em celulose,
em particular, oferecem a incrível vantagem de serem fabricados a um custo moderado a baixo em
volumes altos.
Dentre esses tipos de materiais, o bambu parece ser uma das soluções mais promissoras na busca de
materiais alternativos e naturais para aplicações tecnológicas e mecânicas avançadas. Esta planta
perene é realmente um tipo de grama, encontrada principalmente nos climas úmidos e tropicais da Ásia,
Austrália, América do Norte e do Sul e África Subsaariana, com quase 1500 espécies diferentes.
O bambu já está sendo usado como um material sustentável para criar materiais 100% biodegradáveis e
ecológicos. Por um lado, o bambu não requer fertilizantes para crescer, pois é bastante resistente e pode
ser cultivado em solo infértil. Também tem efeitos benéficos para a própria terra porque as folhas
descartadas se decompõem no solo e liberam seus próprios nutrientes no solo, “regenerando-o” e
tornando-o fértil para a próxima safra.
Ainda mais importante, o bambu cresce incrivelmente rápido; na verdade, é uma das plantas que mais
crescem no planeta com uma taxa de quase quatro cm por hora (cerca de 90 cm por dia). Esta
propriedade permite que o bambu seja colhido a cada 3-5 anos, muito menos de 20 a 60 anos
geralmente exigidos da madeira tradicional, o que ajuda a limitar o desmatamento.
Por último, mas não certamente não menos importante, o bambu reduz ainda mais sua pegada de
carbono absorvendo quatro vezes mais dióxido de carbono do que uma planta típica e produz cerca de
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35% mais oxigênio.
Forte, resistente, escalável
É seguro dizer que o bambu tem o que é preciso para produzir produtos sustentáveis e ecológicos. Mais
forte do que o concreto, mas tão flexível que pode ser usado como papel, esta planta encontrou
aplicações que vão desde roupas a construção de barcos, fabricação de móveis e construção. Seu
potencial para aplicações tecnológicas reside em suas propriedades mecânicas surpreendentes.
Pré-tratamento com branqueamento, vapor saturado e óleo quente são geralmente necessários para
melhorar a resistência mecânica do bambu natural. No entanto, os resultados desses processos apenas
melhoram parcialmente a resistência à tração e flexão do bambu tratado, alcançando uma resistência à
tração mecânica que é 10-20 vezes menor que seus limites teóricos.
Recentemente, pesquisadores da Universidade de Maryland, sob a liderança do professor Liangbing Hu,
desenvolveram um método eficaz e de baixo custo para preparar o bambu leve e forte densificado a
volume. A abordagem consiste em cortar o bambu tubular e remover as seções do nó interno, que é
então suavizado por vapor de alta pressão e achatado em um material a granel usando uma prensa
horizontal quente.
Todo o processo, que eventualmente produz o que é chamado de “bambu desdenizado”, resulta na
deslignificação do bambu. Em outras palavras, o teor de hemicelulose e lignina originalmente presentes
na planta são parcialmente removidos, o que resulta em um aumento na quantidade de celulose. Na
microescala, as fibras de celulose restantes estão bem alinhadas e as cadeias moleculares de celulose
se aproximam umas das outras, facilitando assim a formação de ligações de hidrogênio e o aumento das
forças de van der Waals.
Isso tem o efeito de aumentar significativamente a densidade do material final e, mais importante,
melhora fortemente as propriedades mecânicas. A resistência específica medida do bambu densificado
é de 777 MPa cm 3 g -1, que é muito maior do que outros materiais comumente usados para fins
estruturais, como polímeros, plásticos, ligas e até mesmo aço.
Essas descobertas abrem o caminho para um uso em massa desse material para aplicações de
engenharia. Ainda não sabemos quando isso vai acontecer, mas certamente podemos colocar bambu
entre os outros ingredientes para um planeta mais saudável e uma vida mais sustentável.
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Referência: Z. Li et al. Um material estrutural forte, duro e escalável do bambu rápido-crescendo,
materiais avançados (2020). DOI: 10.1002/adma.201906308
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https://doi.org/10.1002/adma.201906308