A resistência e rigidez de madeiras orientadas e materiais de fibra de celulose: Uma revisão

Recentemente, uma tendência clara em direção ao uso de materiais de base biológica pode ser observada em muitas áreas. Além das propriedades ecológicas benéficas, alta resistência e rigidez com baixo peso são desejáveis em aplicações estruturais, uma combinação normalmente oferecida por materiais à base de celulose. Como uma adaptação às tensões mecânicas que atuam sobre o organismo vivo, a maioria dos materiais fibrosos de origem biológica apresenta propriedades mecânicas anisotrópicas e possui uma orientação preferencial de fibras de celulose de alta resistência. Tanto na natureza quanto na engenharia, a orientação unidirecional das fibras pode ser benéfica, uma vez que apenas esse arranjo explora completamente a alta resistência e rigidez do biopolímero de celulose. O presente artigo é uma revisão seletiva de materiais fibrosos à base de celulose com orientação unidirecional ou próxima da unidirecional. Isso inclui, entre outros, materiais derivados de madeira ou bambu, compósitos de fibras naturais, compósitos totalmente de celulose e materiais à base de nanocelulose. Esta revisão servirá como um indicador do potencial de resistência inerente aos materiais celulósicos de base biológica, a fim de determinar sua adequação para aplicações potenciais. Cada tipo de material é descrito em termos de estrutura e valores representativos correspondentes para resistência e módulo de elasticidade na direção da fibra. Por fim, uma comparação concisa de materiais fibrosos individuais e materiais a granel em termos de desempenho mecânico é apresentada.