Ciencia de la madera

La ciencia de la madera ^[1] es el campo científico que estudia e investiga predominantemente los elementos asociados con la formación, la composición física y química, y la macro y microestructura de la madera como material de origen biológico y lignocelulósico . La ciencia de la madera también profundiza en las propiedades y características biológicas, químicas, físicas y mecánicas de la madera como material natural . ^{[2] [3]}

Un conocimiento profundo de la madera desempeña un papel fundamental en diversas iniciativas, como el procesamiento de la madera , la producción de materiales a base de madera como tableros de partículas , tableros de fibra , OSB , madera contrachapada y otros materiales, así como la utilización de madera y materiales a base de madera en la construcción y una amplia gama de productos, que incluyen pulpa de madera , muebles , productos de madera de ingeniería , como madera laminada encolada , CLT , LVL , PSL , así como pellets , briquetas y numerosos productos derivados de la madera.

Las primeras investigaciones exhaustivas en el campo de la ciencia de la madera surgieron a principios del siglo XX. En 1902, se fundó el Laboratorio de Procesamiento de la Madera en el Departamento de Silvicultura de la Universidad de Tokio y se iniciaron los primeros estudios académicos sobre el procesamiento de la madera. El Instituto de Investigación Forestal y de Productos Forestales en Tokio también se estableció en 1905. ^[4] En 1906 se creó el Instituto de Investigación de Productos Forestales en Dehradun , India .

El advenimiento de la investigación contemporánea sobre la madera comenzó en 1910, cuando se estableció el Laboratorio de Productos Forestales (FPL) en Madison, Wisconsin , EE. UU . ^[5] El Laboratorio de Productos Forestales jugó un papel fundamental en la ciencia de la madera al brindar investigación científica sobre la madera y los productos de madera en asociación con la academia, la industria, instituciones locales y otras en América del Norte y del Sur y en todo el mundo. ^{[6] [7] [8]}

En los años siguientes, surgieron numerosos institutos de investigación de la madera en casi todos los países industrializados. A continuación se ofrece una descripción general de estos institutos y laboratorios: ^[9]

• 1913: Instituto de Química de la Madera y la Pulpa de Eberswalde (actual Universidad de Eberswalde para el Desarrollo Sostenible ), Alemania
• 1913: Laboratorio de Productos Forestales de Montreal (Canadá)
• 1918: Laboratorio de productos forestales, Vancouver, Canadá
• 1919: Laboratorio de productos forestales de Melbourne (Australia)
• 1923: Departamento de Mecánica y Tecnología de la Madera, Universidad de Sopron, Hungría
• 1923: Laboratorio de investigación de productos forestales , Princes Risborough, Gran Bretaña
• 1929: Instituto de Ciencia y Tecnología de la Madera, Leningrant, San Petersburgo, URSS
• 1933: Centre Technique du Bois, París , Francia
• 1936: Departamento de Madera de los Laboratorios Federales Suizos de Ensayos de Materiales en Zúrich (actualmente Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales), Suiza
• 1942: Laboratorio de Tecnología de la Madera, Helsinki, Finlandia
• 1944: Laboratorio de Investigación de Productos Forestales de Suecia, antiguo TRÄTEK (actual Instituto de Investigación de Suecia), Suecia
• 1946: Academia de Ciencias de Letonia, Instituto de Química de la Madera, Letonia
• 1946: Instituto de Investigación de la Madera, iVTH (actual Instituto Fraunhofer de Investigación de la Madera), Alemania
• 1947: Instituto Estatal de Investigación de la Madera, Bratislava, Eslovaquia
• 1947: Instituto de Investigación Forestal – Rotorua (hoy Scion ), Nueva Zelanda
• 1948: Instituto Austriaco de Investigación de la Madera de Viena (hoy Holzforschung Austria), Austria
• 1949: Instituto Noruego de Tecnología de la Madera, Noruega
• 1950: Instituto Federal de Silvicultura y Productos Forestales (actual Instituto Johann Heinrich von Thünen), Alemania
• 1952: Instituto de Tecnología de la Madera y Fibras (actual Instituto de Tecnología de la Madera de Dresde), Alemania
• 1952: Instituto de Investigación y Tecnología de la Madera (actual Instituto de Investigación de la Madera de Múnich), Alemania
• 1954: Facultad de Tecnología de la Madera, Universidad de Poznan (actual Facultad de Silvicultura y Tecnología de la Madera de Poznan), Polonia

A partir de los años 60, en muchas universidades, así como en universidades de ciencias aplicadas y universidades tecnológicas, se han ido creando institutos de investigación en el campo de las ciencias de la madera. Hoy en día, la Academia Internacional de Ciencias de la Madera (IAWS), una asamblea reconocida y sin ánimo de lucro de científicos de la madera, representa en todo el mundo el ámbito científico de las ciencias de la madera y todos sus dominios tecnológicos asociados. ^{[10] [11]}

El campo de la ciencia de la madera se puede clasificar en tres subáreas distintas, que incluyen: ^[12]

• Biología de la madera , un subconjunto de la ciencia de la madera que se centra en la formación, la estructura y la composición de los tejidos de la madera. Implica investigaciones realizadas a nivel macroscópico, microscópico y molecular. Además, este subcampo abarca la anatomía de la madera , que implica la identificación (macroscópica y microscópica) de varias especies de madera. ^[13]
• Química de la madera , cuyo enfoque principal es el análisis de los componentes químicos que componen la madera, con especial énfasis en la celulosa , la lignina , las hemicelulosas y los extractos, así como en los diversos productos derivados de estos componentes. También se exploran los usos potenciales para la producción de pulpa y papel, el aprovechamiento de la madera y los desechos de madera, la generación de energía y productos químicos a partir de subproductos de la pulpa y la conversión de biomasa.
• Física de la madera , que constituye un componente esencial del campo de la ciencia de la madera, basándose en descubrimientos en química de la madera, anatomía de la madera (xilema) y biología, así como principios de física clásica , mecánica y resistencia de materiales. ^[14] La física de la madera abarca áreas de investigación críticas que incluyen: a) examinar el comportamiento de la madera en relación con la humedad, que involucra aspectos fundamentales de absorción de humedad, hinchazón y contracción, b) investigar el impacto de la temperatura en las propiedades de la madera, que abarca la conducción de calor y el almacenamiento de calor, y c) evaluar las propiedades y cualidades mecánicas, reológicas y acústicas de la madera y los productos a base de madera.

• Algunos ejemplos indicativos que involucran principios fundamentales de las ciencias de la madera
• 
  En el interior de un aserradero moderno equipado con tecnología de guiado por láser . Tras la tala , todo comienza con el aserrado de la madera en rollo.
• 
  Un horno secador se utiliza normalmente para secar madera verde , aplicando un procedimiento que involucra principios fundamentales de la física .
• 
  Durmientes de madera para ferrocarril que están completamente impregnados con creosota a través de un proceso conocido como tratamiento a presión , que es un método común para preservar la madera .
• 
  El doblado con vapor es una técnica de carpintería mediante la cual la madera se expone al vapor y su polímero básico, la lignina , se ablanda.
• 
  El contrachapado , un panel de madera generalmente unido con resinas a base de formaldehído ( UF , PF ), se utiliza ampliamente para aplicaciones interiores y exteriores.
• 
  La muestra de madera acetilada ( Accoya ) resultante de la reacción de acetilación de la madera y el anhídrido acético representa un desarrollo novedoso luego de décadas de investigación .
• 
  Muestra de madera laminada cruzada (CLT), un novedoso producto de madera industrializado para grandes proyectos de construcción (es decir, edificios), que se desarrolló durante los años 90.
• 
  Terraza construida con madera furfurilada ( Kebony ) resultante de la modificación química de la madera de pino mediante alcohol furfurílico ; esto presenta hoy una novedosa tecnología verde .
• 
  Los pellets de madera , un tipo de combustible sólido importante hoy en día, se producen a partir de residuos de madera comprimidos mediante peletización , que implica el ablandamiento de la lignina .
• 
  Un novedoso dispositivo, denominado XyloTron , que incorpora características microscópicas del campo de la anatomía de la madera , ayuda hoy en día a la identificación precisa y muy rápida de la madera en el comercio mundial.

A continuación se presentan algunas de las revistas científicas importantes dentro de las áreas de las ciencias de la madera: ^[15]

• Investigación sobre madera ^[16]
• Revista Europea de Madera y Productos de Madera ^[17]
• Ciencia y tecnología de la madera ^[18]
• Ciencia e ingeniería de materiales de madera ^[19]
• Celulosa ^[20]
• El libro de los sueños de Mokuzai ^[21]
• Revista de Ciencias de la Madera ^[22]
• BioRecursos ^[23]
• Revista de la IAWA ^[24]
• Maderas: Ciencia y Tecnología ^[25]
• Investigación sobre la madera ^[26]
• Revista de química y tecnología de la madera ^[27]
• Revista de productos forestales ^{[28] [29]}
• Ciencia de la madera y la fibra ^[30]
• Revista de ciencia y tecnología de la madera de Corea ^[31]
• Revista internacional de productos de madera ^[32]
• Drvna Industrija ( Industria de la madera ) ^[33]
• Drewno ^[34]
• Revista iraní de industrias de madera y papel ^[35]
• Revista de la Academia India de Ciencias de la Madera ^[36]

• Peter Niemz , Alfred Teischinger y Dick Sandberg (2023). Manual de Springer sobre ciencia y tecnología de la madera , Springer 2023, ISBN 978-3-030-81314-7. ^[37]
• George Tsoumis (2009). Ciencia y tecnología de la madera: estructura, propiedades y utilización . Editorial Kessel, ISBN 9783941300224. ^[38]
• Callum AS Hill (2006): Modificación de la madera: procesos químicos, térmicos y otros. Wiley 2006, ISBN 0-470-02172-1. ^[39]
• Franz FP Kollmann, Edward W. Kuenzi, Alfred J. Stamm (1975). Principios de ciencia y tecnología de la madera II., Springer 1975, ISBN 978-3-642-87933-3. ^[40]

• Google Académico Ciencia y tecnología de la madera
• La Academia Internacional de Ciencias de la Madera IAWS
• Sociedad Internacional de Ciencia y Tecnología de la Madera
• InsideWood, NCSU por Elisabeth Wheeler et al.
• dataholz.eu Holzforschung Austria
• Las principales especies de maderas tropicales CIRAD Francia
• Manual de la madera Laboratorio de productos forestales de Madison
• delta-intkey.com
• La base de datos de madera
• Centro de Ciencias de la Madera Wallenberg
• TUM - Ciencia y Biotecnología de la Madera
• Instituto de Ciencia y Tecnología de la Madera de Bangalore