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RICHLAND, Wash.–California tem Silicon Valley. Poderia uma Floresta de Silício em Washington ser a próxima? Uma equipe de cientistas de materiais do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico está nela.
Yongsoon Shin e colegas do laboratório do Departamento de Energia converteram madeira em mineral, alcançando em dias o que a natureza leva milhões de anos para fazer em lugares como a Floresta Petrificada de Gingko, uma hora acima do Rio Columbia. Lá, árvores provavelmente caíram em uma erupção cataclísmica e, enterradas sem oxigênio sob a lava, lixiviaram seus compostos lenhosos e esponjaram os minerais do solo ao longo das eras.
A jornada da madeira petrificada dohin começou de uma forma menos dramática, a poucos minutos de distância no Lowe’s, o grupo do Shin reporta na edição actual da revista Advanced Materials, no armazém da cadeia do-it-yourselfer,. Lá eles apanharam a sua matéria-prima: tábuas de pinho e álamo. De volta ao PNNL, deram um cubo de 1 centímetro de madeira para um banho ácido de dois dias, mergulharam-no numa solução de sílica para mais dois (para melhores resultados, repita este passo até três vezes), secaram-no ao ar, colocaram-no numa fornalha cheia de argônio gradualmente até 1.400 graus centígrados para cozinhar durante duas horas, depois deixaram esfriar em argônio até a temperatura ambiente.
Presto. A madeira petrificada instantânea, a sílica que se instala permanentemente com o carbono deixado na celulose para formar um novo carboneto de silício, ou SiC, cerâmica. O material “replica exatamente a arquitetura da madeira”, segundo Shin.
Embora seja improvável que os chips de SiC substituam os chips de computador, os cientistas de materiais estão interessados nas novas propriedades da cerâmica construída sobre modelos de madeira e, no laboratório de Shin, em outros materiais naturais, como o pólen e cascas de arroz. A intrincada rede de micro-canais e poros em matéria vegetal fornece enormes superfícies – na madeira, 1 grama de material aplanado cobriria um campo de futebol – que podem ser úteis em separações químicas industriais ou na filtragem de poluentes de efluentes gasosos.
O método de lixiviação ácida produz uma reprodução idêntica e positiva da madeira. Se Shin quiser capturar uma impressão negativa, ele pode alterar o pH para favorecer a base da escala.
“A réplica positiva é muito melhor em termos de área de superfície e uniformidade”, disse Shin. “As formas negativas colapsam facilmente, mas é possível fazer materiais do tipo fibra”, onde os minerais preenchem as aberturas de grãos de madeira.
PNNL (www.pnl.gov) é um laboratório DOE Office of Science que resolve problemas complexos em energia, segurança nacional, meio ambiente e ciências da vida, avançando o entendimento da física, química, biologia e computação. O PNNL emprega 3.900 pessoas, tem um orçamento anual de 650 milhões de dólares e tem sido gerido pela Battelle, com sede em Ohio, desde a criação do laboratório em 1965.