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Crean modelo virtual para estudiar estructura de la guadua

¿Por qué se fractura la guadua después de cortada? En el Departamento de Física se obtienen respuestas a partir de modelos virtuales. El objetivo es entregar un protocolo de secado de esta madera.

Bogotá D. C., 21 de junio de 2010Agencia de Noticias UN–

La guadua es una madera muy apreciada por los arquitectos y los artesanos. Lo curioso es que a pesar de ser un recurso relativamente barato, por lo general es despreciado por las personas con menos ingresos económicos.

Gabriel Villalobos, investigador del Grupo de Simulación de Sistemas Físicos de la Universidad Nacional de Colombia. / Unimedios

La guadua es una de las maderas más versátiles y resistentes que se tienen en Colombia. Por eso los artesanos la utilizan para elaborar muebles exclusivos, o arquitectos, como el famoso Simón Vélez, para crear sorprendentes estructuras como los peajes del Eje Cafetero.

Sin embargo, es común que debido a las malas técnicas de cortado de la guadua la madera se fracture al enfrentarse a cambios de temperatura. Eso le ocurrió al profesor de física José Daniel Muñoz. Una noche, en medio del silencio, escuchó cómo rechinaban unas sillas de guadua recién compradas en Fusagasugá. De inmediato se llenó de intriga y le propuso a uno de sus pupilos estudiar el fenómeno.

El encargado fue el aspirante a doctor en Física Gabriel Villalobos. Él dice que la diferencia de explicar estos fenómenos entre la física y la ingeniería es que la física trata de entregar razones pormenorizadas sin dejar ningún parámetro sujeto a las suposiciones. En cambio, en una simulación o en un trabajo de ingeniería lo que se pretende es simular exactamente cada condición a partir de parámetros globales.

“El problema es muy bonito desde el punto de vista práctico. Cuando se corta la guadua hay que secarla. Ese proceso consiste en la extracción de la mayor parte del agua de la planta. La mejor forma de hacer esto es conseguir un horno y secar la guadua lentamente, hasta que se llega al mínimo contenido de humedad que puede tener la muestra”, explica Villalobos.

Ese tipo de procesos no se realiza en la mayoría de las partes porque resulta costoso. Además, puede suceder que las muestras de guadua tengan un contenido de humedad muy distinto entre el momento del corte y el del uso.

Por ejemplo, si se compra una silla de guadua en Fusagasugá, municipio bastante húmedo, y se traslada a Bogotá, en este último lugar la madera entrará en una nueva fase de secado para adaptarse. Las fibras tiene que reacomodarse, por lo que cambia su volumen. Es ahí donde llegan los problemas estructurales para la madera, como quebrarse.

Villalobos y el profesor Muñoz descubrieron que desde el punto de vista celular la estructura de la guadua es muy regular en el sentido de que las fibras están todas paralelas a lo largo del tallo. Es diferente a las maderas duras, en donde las fibras están en todas las direcciones.

En el caso de la guadua, entre los tejidos paralelos hay un tejido suave que los biólogos llaman parénquima, donde se concentra la mayor humedad de la planta viva. Se determinó, entonces, que el problema del secado de la guadua no está en las fibras paralelas porque casi todas tienen un contenido de humedad muy bajo. El problema está en la parte blanda de la guadua.

“Construimos un modelo que, en principio, podía mirar computacionalmente cómo se comportaba una sola guadua, pero luego teníamos que ser capaces de simular en el computador cómo lo hacían cinco mil guaduas que se quisieran secar. Con la simulación numérica, los físicos podemos tratar de elegir un solo sistema, hacerlo lo mejor posible para que se parezca a la realidad, y luego no tener que hacer la prueba sobre cada uno de los sistemas (guaduas) en el horno. El computador nos dice cómo sería el secado de esas cinco mil muestras de guadua”, detalla el aspirante a doctor.

“Nuestro avance es que podríamos modificar y proponer unos protocolos con base en nuestro modelo, que puede ser más eficiente que los que se han trabajado por parte de los ingenieros para secar la guadua. En eso estamos trabajando”, agregó.

(Por: Fin/capg/csm/vbr
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