La madera, el supermaterial al que ninguna aleación moderna ha conseguido batir

Vivimos una época de nuevos materiales asombrosos: grafeno, plásticos, aleaciones, cerámicas, materiales compuestos, fibra de carbono… pero ninguno ha podido sustituir del todo a la humilde madera que ha acompañado al ser humano desde el inicio de su andadura cultural.

Lo primero que debemos tener presente ante este supermaterial es que la madera no existe más que como un concepto general, una abstracción con alguna base biológica… pero lo que hay realmente son maderas, muchas maderas, tantas como especies de plantas leñosas existen en nuestro planeta. Y eso es hablar de muchas especies, alrededor de 100.000. Y la madera procedente de ellas puede ser enormemente diferente y servir para una gran diversidad de propósitos, desde la construcción de edificaciones hasta bicicletas, relojes y numerosos instrumentos musicales.

Otro elemento que debe tenerse en cuenta: la madera está considerada el material más abundante de la biosfera, y el fácil acceso a ella, así como su desempeño mecánico y su sostenibilidad, le está devolviendo la importancia comercial que tuvo en el pasado. Todavía hay un punto adicional que no está relacionado con sus características como material, sino con el cambio climático. Este por un lado exige que no se emitan gases de invernadero a la atmósfera, especialmente dióxido de carbono y metano, y por otro impone la responsabilidad de capturar el carbono de la atmósfera, un carbono que fue componente de grandes masas vegetales del pasado que el ser humano ha quemado en forma de petróleo, gas y carbón. Pues bien, la madera, como lo fue hace millones de años, es una opción muy atractiva para la captura de carbono, y puede mantener este elemento retenido durante miles y miles de años.

Como producto vegetal, la madera se define principalmente como un material compuesto natural. Un material compuesto es aquel en el que dos o más componentes asumen distintas funciones para resistir las fuerzas a las que se ve sometido. En el caso de la madera, el primer componente son fibras de celulosa, un polisacárido formado por largas cadenas de miles de unidades de glucosa-D que compone alrededor del 50% de la madera. La celulosa es la responsable de soportar la tensión y la torsión, dos de las fuerzas a las que se ve sometido cualquier material.

El segundo componente de la madera son las hemicelulosas, que son también polisacáridos pero que están formados por otros azúcares además de glucosa-D y son más cortos, además de que, en vez de ser lineales son polímeros cruzados o copolímeros. Las hemicelulosas, que son alrededor del 20 al 35% del volumen de la madera, son más abundantes en las maderas duras.

Las fibras de celulosa y de las hemicelulosas son como las de cualquier otra planta. Lo que las hace especiales, lo que las convierte en madera, es que están incrustadas o embebidas en una matriz de lignina, que es la sustancia que resiste la compresión y que forma entre el 25 y el 30% de la madera. La lignina es una clase de polímeros orgánicos derivados de tres alcoholes que se enlazan de manera cruzada: el alcohol coniferílico, el alcohol sinapílico y el alcohol p-cumarílico.

En el mundo sintético, uno de los compuestos más comunes es el hormigón armado, donde las varillas metálicas cumplen la función de la celulosa y las hemicelulosas, y el cemento es la matriz que soporta la compresión, como es el caso de la lignina.

Hasta donde los estudiosos han podido determinarlo con los datos disponibles, la madera apareció en nuestro planeta en el período geológico llamado Devónico (hace entre 409 y 359 millones de años). Fue ese un período de importantes acontecimientos. La vida había hecho la transición del mar a la tierra y las plantas empezaron a desarrollar raíces y el fósil de una planta en concreto, la Armoricaphyton chateaupannense, identificada en la Francia occidental, es la primera hasta hoy que muestra un tallo leñoso. La naturaleza había inventado la madera.

Si abrimos un tronco, descubriremos que tiene dos tipos de madera. La más externa, la albura, es húmeda y está formada por células vivas que forman un xilema o sistema de tubos muy estrechos que llevan el agua y los nutrientes desde las raíces al resto del árbol por capilaridad. En la capa exterior de la albura se encuentra una delgada capa llamada cambium, que es donde el árbol crece hacia el exterior, un poco cada año, formando los anillos que nos permiten conocer la edad de los árboles así como datos sobre el clima y condiciones de cada año de su vida. Debajo de la albura está el duramen, que no está vivo, en el que el xilema se ha bloqueado con resinas y ya no funciona como transporte de nutrientes.

La estructura de la madera le da una enorme resistencia, que es una de las causas por las que se ha utilizado en construcción y para el tendido de vías férreas como durmientes. Es a la vez un material sólido pero de peso muy ligero. Es enormemente resistente a la compresión, que es lo que permite hacer columnas de madera que soportan grandes pesos, y además es extraordinariamente duradera. Muchas catedrales medievales tienen hoy mismo techos construidos con madera de los siglos XII o XIII que sigue resistiendo sin problema. Absorbe y expulsa agua según su entorno, como un deshumidificador natural, e incluso cuando se quema, la madera mantiene una cierta coherencia estructural que no presentan ante el calor ni los metales ni los plásticos. Una ventaja adicional es su excelente capacidad aislante, que la convierte todavía en el material preferido para edificar en climas extremos.

La madera es además un material ecológico, renovable, 100% reciclable, sostenible y, como un elemento adicional que para muchas aplicaciones no es despreciable, es hermosa. Su tacto, su aroma, sus vetas, nudos y anillos, le resultan enormemente atractivos y estéticos al gusto humano.

Es por ello que hoy empezamos a ver productos como polímeros enriquecidos con fibras de madera en carrocerías de automóviles, robots con brazos de bambú que se mueven más fluidamente o carcasas de ordenador para países con entornos húmedos. Y la química hoy usa la madera para producir películas ópticas y electrónicas además de explorar su uso en la producción de plásticos.

Antes que ser un material del pasado, para muchos la madera es uno de los materiales más indicados para construir el futuro.