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Los cuchillos más afilados que existen son de acero o de cerámica, ambos materiales artificiales que deben forjarse en hornos a temperaturas extremas. Ahora, los investigadores han desarrollado una forma potencialmente más sostenible de fabricar cuchillos afilados: utilizar madera endurecida. El método, presentado el 20 de octubre en la revista Matter, hace que la madera sea 23 veces más dura, y un cuchillo fabricado con este material es casi tres veces más afilado que un cuchillo de mesa de acero inoxidable.
Esta nueva y resistente forma de madera es obra de científicos de la Universidad de Maryland, que se propusieron potenciar la fuerza natural del material, que reside en la celulosa que contiene. La celulosa es el principal componente de la madera, que representa entre el 40 y el 50 por ciento del material, y tiene una relación resistencia/densidad superior a la de muchos materiales de ingeniería, como la cerámica, los metales y los polímeros.
Pero el resto de la madera, formado por los materiales aglutinantes hemicelulosa y lignina, diluye su resistencia global y limita sus aplicaciones. Los autores del estudio se propusieron eliminar estas partes más débiles de la madera conservando las estructuras de celulosa.
"Es un proceso de dos pasos", dice el autor principal, Teng Li.
"En el primer paso, desalineamos parcialmente la madera. Normalmente, la madera es muy rígida, pero tras la eliminación de la lignina, se vuelve blanda, flexible y algo blanda. En el segundo paso, hacemos un prensado en caliente aplicando presión y calor a la madera procesada químicamente para densificarla y eliminar el agua".
A continuación, la madera endurecida se talló en forma de cuchillo y se recubrió con aceite mineral, que contrarresta la tendencia natural de la celulosa a absorber agua, lo que prolonga la vida útil del material, conserva el filo de la hoja y la hace apta para el lavavajillas. Según el equipo, el cuchillo de madera dura es casi tres veces más afilado que un cuchillo de mesa de acero inoxidable y es 23 veces más duro que la madera natural. Se utilizó para cortar con facilidad un filete medianamente hecho.
"La resistencia de una pieza de material es muy sensible al tamaño y la densidad de los defectos, como huecos, canales o picaduras", dice Li. "El proceso de dos pasos que utilizamos para procesar la madera natural reduce significativamente o elimina los defectos de la madera natural, por lo que esos canales para transportar agua u otros nutrientes en el árbol casi desaparecen".
Por otra parte, el equipo utilizó su nueva madera dura para producir clavos, que no solo eran resistentes a la oxidación, sino que estaban tan afilados como los clavos de acero normales. Los científicos lo demostraron utilizando sus clavos de madera para unir con un martillo tres tablas de madera, lo que hicieron sin infligir ningún daño a los clavos.
Los científicos esperan que esta nueva forma de madera pueda llegar a ofrecer una alternativa ecológica al acero y la cerámica, que deben forjarse en hornos a temperaturas extremas. Habrá que seguir investigando para determinar con exactitud la eficiencia energética del proceso de producción, pero los científicos son optimistas sobre el potencial de la madera ultradura.
"En nuestra cocina, tenemos muchas piezas de madera que utilizamos durante mucho tiempo, como una tabla de cortar, los palillos o un rodillo", dice Li. "Estos cuchillos también pueden usarse muchas veces si se les da un nuevo acabado, se les afila y se les hace el mismo mantenimiento regular".
Fuentes, créditos y referencias:
“Hardened Wood as a Renewable Alternative to Steel and Plastic” https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(21)00465-3
Imagen:
Un cuchillo para carne fabricado con una nueva forma de madera dura fue capaz de cortar la carne con facilidad. Crédito: Bo Chen