Bambu vira escudo contra interferências, fogo e ainda gera aquecimento

Indo além dos materiais antichama e dos escudos eletromagnéticos, agora já contamos com versões multifuncionais, como um escudo que bloqueia ondas eletromagnéticas e radiação ou uma blindagem que bloqueia ondas eletromagnéticas e calor.

Yufan Feng e colegas da Universidade Florestal de Nanjing, na China, queriam mais, e também exigiam que tudo fosse ambientalmente correto.

O resultado dos seus esforços é um material de base vegetal que é capaz de lidar simultaneamente com a interferência eletromagnética, com o calor e com o fogo, e que pode ser fabricado sem as desvantagens dos materiais porosos conhecidos, que dependem de processos de liofilização ou troca de solventes, o que aumenta o consumo de energia e complica a fabricação em larga escala.

Essa multifuncionalidade foi alcançada usando fibras de bambu como estrutura de suporte, e adicionando nanofibrilas de celulose e nanotubos de carbono de paredes múltiplas.

“No geral, este trabalho oferece uma rota escalável e energeticamente eficiente para espumas multifuncionais à base de celulose para proteção eletromagnética, isolamento térmico e camuflagem infravermelha adaptativa,” resumiu a equipe.

Processo de fabricação da espuma multifuncional à base de bambu.
[Imagem: Yufan Feng a et al. – 10.1016/j.jobab.2026.100299]

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Super blindagem

O material é preparado seguindo uma estratégia de montagem multiescalar: As partículas de nanocelulose ajudam a dispersar os nanotubos de carbono por toda a rede de fibras de bambu, enquanto as ligações de hidrogênio, o entrelaçamento das fibras e a reticulação mediada por íons de zinco reforçam a estrutura porosa.

Essa estrutura interconectada permite que a espuma resultante mantenha sua forma durante a secagem à temperatura ambiente, evitando o colapso normalmente causado pelas forças capilares durante a evaporação da água. Os pesquisadores relatam que o custo energético da secagem à temperatura ambiente foi de apenas 1,23% do necessário para a liofilização.

A espuma apresentou uma condutividade elétrica de 101,7 S/m e uma eficácia de blindagem EMI de 61,56 dB na banda X. Sua arquitetura leve também proporcionou uma eficácia de blindagem específica absoluta (SSE/d) de 2.375,2 dB cm²/g. Além da proteção eletromagnética, a espuma apresentou um índice limite de oxigênio de 56,8% e uma taxa máxima de liberação de calor de apenas 20,71 W/g. Sua condutividade térmica permaneceu tão baixa quanto 0,085 W/(m.K).

A rede condutora criada pelos nanotubos de carbono cria ainda a possibilidade de aquecimento do material por efeito Joule: Sob uma tensão de 5 V, a espuma atingiu aproximadamente 166,8 °C e manteve uma temperatura estável por 900 segundos, o suficiente para viabilizar uma demonstração de degelo assistido eletricamente. A proposta dos pesquisadores é que o material seja usado como isolante térmico no verão e aquecedor no inverno.