Zientzialariek erretxina sintetikoetatik egur artifiziala fabrikatu dute, eta egur naturala imitatzen duten arren, erabilera multifuntzionalerako propietate hobetuak erakusten dituzte.
Egurra zuhaitz, zuhaixka eta zuhaixketan aurkitzen den ehun fibroso organikoa da . Egurra Lurreko material erabilgarriena eta agian polifazetikoena dela esan daiteke . Milaka urtez erabili izan da hainbat helburutarako eta oso nabarmena da bere dentsitate txikiagatik eta erresistentzia handiagatik. Egurrak duen egitura zelular anisotropiko bereziak (hau da, propietate desberdinak norabide ezberdinetan) propietate mekaniko harrigarriak ematen dizkio, eta, gainera, sendoa, zurruna baina arina eta malgua bihurtzen du. Egurrak konpresio-erresistentzia handia eta trakzio-erresistentzia txikia ditu. Egurra ingurumena eta kostua errespetatzen dituena da, oso sendoa, iraunkorra eta iraupen luzeko iraupena du, eta papera egiteko edozer eraikitzeko erabil daiteke, etxeak eraikitzeko.
Naturak dagoeneko eman dizkigu material harrigarriak, hala nola egurra. Hala ere, beti dago naturaren inguruan inspirazio bat errendimendu handiko ingeniaritza-material biomimetikoak diseinatu eta garatzeko, naturan dagoeneko aurkitzen diren biomaterialen propietate harrigarriak "imitatzen" dituztenak. Egurraren berezitasuna bere egitura zelular anisotropikotik dator, dentsitate txikitik eta erresistentzia handitik. Azkenaldian, zientzialariek kontzeptu hau kontuan hartuta diseinatzen saiatu dira materialak, egurraren propietateak, hala nola erresistentzia handia eta arintasuna, errepikatzeko asmoz. Hala ere, ikerketa gehienek emaitza desegokiak eman dituzte, diseinatutako materialek akatsen bat edo beste zutelako. Oraindik ere erronka handia da ingeniarientzat egur-antzeko material artifizialak eraikitzea . Oso garrantzitsua da hau, hamarkadak behar baitira egur naturala hazteko, eta denbora eta eraginkortasuna irizpide sendoak baitira egur naturalaren antzeko material bat egiteko orduan.
Bioinspiratutako egurra
Txinako Zientzia eta Teknologia Unibertsitateko ikertzaileek estrategia berri bat asmatu dute bioinspiratutako egur polimeriko artifiziala eskala handian fabrikatzeko . Material artifizial honek egurraren antzeko zelula-mikroegitura du, mikroegituretan kontrol ona du eta arintasuna eta erresistentzia handia bezalako propietateak erakutsiko lituzke, egur naturalaren propietate mekanikoen antzekoak. Ikertzaileek diote material berri hau egur naturala bezain sendoa dela, orain arte ikertutako beste egur diseinatuen aldean.
Naturan aurkitzen den egurrak lignina izeneko polimero natural bat dauka, eta hori da egurra sendotzeaz arduratzen dena. Ligninak zelulosa kristal txikiak sare itxurako egitura batean lotzen ditu erresistentzia handia sortzeko. Ikertzaileek lignina erreplikatzea pentsatu zuten antzeko propietateak dituen resol izeneko polimero sintetiko bat erabiliz. Arrakastaz bihurtu zituzten tradizionalki eskuragarri dauden resolak (erretxina fenolikoa eta melamina erretxina) egur artifizialaren antzeko material bihurtuz. Bihurketa lortu zen lehenik polimero resolaren auto-muntaketa propietateak erabiliz eta gero gogortuz. Auto-muntaketa lortzeko, termostato erretxina likidoak norabide bakarrean izoztu ziren, eta gero gogortu (gurutzatu edo polimerizatu) 200 gradu Celsius baino gehiagoko tenperaturetan. Lortutako egurrezko diseinuak egur naturalaren oso antzeko zelula-itxurako egitura hartzen du. Ondoren, termo-ontzea egin zen -resolean tenperaturak eragindako aldaketa kimikoan (hemen, polimerizazioan) datzan prozesua- egur polimeriko artifizialak ekoizteko. Material horren poroen tamaina eta hormaren lodiera eskuz kontrola daitezke. Ez hori bakarrik, resolak sortzen dituen kristalak ere alda daitezke egur motaren beharren arabera. Kolorea ere alda daiteke resol elkarrekin eusten duten kristalak gehituz edo aldatuz. Egur diseinatu hau konprimitzen denean, bere pareko naturalaren antzeko erresistentzia erakusten du. Ikerketan deskribatutako ikuspegia egur artifizialak prestatzeko ikuspegi berde gisa ere dei daiteke, non nanomaterialen konposta, hala nola zelulosa nanofibrak eta grafeno oxidoa, erabil daitekeen.
Interesgarria da ingeniaritza den egur artifizialak urarekiko eta azidoarekiko korrosioarekiko erresistentzia hobea erakusten duela egur naturalarekin alderatuta, bere propietate mekanikoen beherakadarik ez duela suposatzen. Horrek esan nahi du egur artifizialak muturreko eguraldi-gertakariei aurre egin diezaiekeela eta babesa ematen hobetuko litzatekeela. Isolamendu termiko hobea eta suarekiko erresistentzia hobetua ere erakusten du, eta ez luke erraz hartuko egur naturalak bezala, batez ere, erresol-a suaren aurkakoa delako. Hau mesedegarria izan daiteke manufaktura eta eraikuntza bezalako sektoreentzat, batez ere egur naturalarekin eraikitzen direnean su hartzen duten etxebizitza-eraikinentzat. Materiala ingurune gogor eta gogorretarako egokia da, egur naturalarekin alderatuta nahiko hobetua baita. Berezia da ingeniaritza material estandarrekin alderatuta, zeramika zelularrak eta aerogelak bezalako erresistentziari eta isolamendu termikoko propietateei dagokienez. Gainera, plastikozko egur konposite gehienak baino eraginkorragoa da, bere indar handiagoa dela eta. Ingeniaritza-egurrak eraginkorragoa egiten duten propietate ugari ditu.
Science Advances aldizkarian argitaratutako ikerketa honetan deskribatutako estrategia berritzaileak bide berriak eskaintzen ditu errendimendu handiko hainbat material konposatu biomimetiko fabrikatzeko eta diseinatzeko, eta horrek abantaila nabarmenak izango ditu haien pareko tradizionalen aldean. Material berritzaile horiek aplikazio zabalak izan ditzakete arlo askotan.
***
Iturria (k)
Zhi-Long Y eta al. 2018 Bioinspiratutako egur polimerikoak. Zientzia aurrerapenek. 4 (8).
https://doi.org/10.1126/sciadv.aat7223
***
