es.wedoany.com Noticia: Investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Bath, en el Reino Unido, han descubierto que los residuos agrícolas de la planta de tuna pueden utilizarse como material de refuerzo para la construcción, de bajo coste y bajo en carbono, ofreciendo una alternativa más sostenible a los materiales compuestos tradicionales.
Los materiales compuestos en la construcción suelen estar formados por fibras de refuerzo de alta resistencia combinadas con un material de matriz ligero. Los compuestos ampliamente utilizados, como la fibra de carbono, la fibra de vidrio o el Kevlar, dependen de fibras sintéticas y procesos de fabricación intensivos en energía, y su durabilidad dificulta su reutilización o reciclaje al final de su vida útil. Sustituir las fibras sintéticas por fibras naturales puede ofrecer una solución de material de construcción renovable y biodegradable. El autor principal del estudio, Matt Hutchins, investigador del Departamento de Ingeniería Mecánica, declaró: "Dentro de los tallos planos y palmeados del nopal existe una red de fibras naturales que forman una estructura alveolar, ayudando a la planta a soportar su propio peso y a resistir la flexión con vientos fuertes. Estamos explorando cómo extraer estas estructuras manteniendo su integridad, aprovechando sus propiedades naturales para reforzar biocompuestos".
Este estudio es el primer resultado de una colaboración internacional de investigación en curso liderada por el Dr. Fulvio Pinto, en la que participan el Centro de Diseño e Ingeniería Regenerativa para un Mundo Neto Cero y la Universidad de Catania, en Sicilia, Italia. El Dr. Pinto declaró: "Aunque las ventajas de los materiales sostenibles de base biológica son bien conocidas, su aplicación en el sector de la construcción sigue siendo limitada. Esperamos que, mediante la introducción de plantas con relevancia regional o cultural, podamos no solo reducir las emisiones de carbono incorporadas en los materiales de construcción, sino también aumentar la adopción de materiales naturales en el ámbito civil".
El equipo de investigación comparó dos métodos para extraer fibras de los tallos desechados del nopal. Uno es el enriado en agua, que consiste en sumergir el material vegetal en agua durante semanas hasta que el tejido blando se descompone, para luego extraer, limpiar y secar las fibras; este método, aunque más lento, produce fibras más limpias y resistentes. El otro método utiliza cambios en la presión del agua para lavar el tejido vegetal blando, reduciendo el tiempo de procesamiento en aproximadamente un 90%. El estudio también descubrió que las fibras extraídas de tallos más viejos son más resistentes y fáciles de separar que las de plantas jóvenes. Al mezclarse con plástico, las fibras de nopal aumentaron significativamente la rigidez y resistencia del material de construcción ante flexiones o impactos leves, aunque presentan limitaciones en aplicaciones de alta temperatura o alto estrés.
Los investigadores sugieren que estos materiales de construcción de base biológica son adecuados para usos ligeros y de baja carga, como paneles de pared no portantes, revestimientos ligeros para fachadas, componentes interiores de automóviles y equipamiento deportivo como núcleos de tablas de surf. El miembro del equipo, Omar Elhawary, señaló que, más allá de la rigidez mecánica, la estructura alveolar natural sigue siendo visible en el producto final, lo que le confiere un cierto atractivo visual. En noviembre pasado, una imagen de un material compuesto reforzado con nopal se exhibió en el exterior de la estación de tren de Bath Spa, como parte del concurso "Imágenes de Investigación" de la Universidad de Bath.
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