Maderas: Ciencia y Tecnología (Jan 2012)
Fracturas en madera de Eucalyptus nitens: efecto de las propiedades mecánicas a nivel ultraestructural y de la anatomía celular Fracture in Eucalyptus nitens wood: effect of nanomechanical properties, ultrastructure and anatomical level
Abstract
Se realizó un estudio para indagar en las causas y posibles factores que originan la fractura en la estructura de la madera de Eucalyptus nitens. Para esto se examinó el comportamiento nanomecánico de la lamela media (LM), de las capas S1 y S2 de la pared celular. También se determinaron el número, área y diámetro de los vasos que están asociados a niveles de agrietamiento extremos (alto y bajo). Se estudiaron dos familias de Eucalyptus nitens procedentes de dos sitios de la 8va Región de Chile. Mediante el cálculo y análisis de la razón de ductilidad (E/H), se determinó que la LM es más quebradiza que la capa S1, y ésta a su vez más quebradiza que la capa S2; existiendo diferencias significativas en la ductilidad de estas capas. La LM y capa S1 se comportan como materiales resilientes, no así la capa S2. La diferencia en el módulo de resiliencia se relacionó con las mayores tensiones de corte que se presentaron en las interfaces LM/S2 y S1/S2. La caracterización de los vasos mostró que la familia con nivel de agrietamiento mayor, tiene mayor frecuencia, área y diámetro de vasos, los cuales contribuyen a la concentración de esfuerzos en la estructura celular de la madera. Los resultados evidenciaron que la capa S1 fue más débil que la capa S2 y LM dada la diferencia en resistencia entre ellas y que complementado con las tensiones internas que se generan en el proceso de crecimiento del árbol se producen las microgrietas.This study was conducted to investigate the causes and posibles factors related to fractures in the cellular structure in Eucalyptus nitens. Nanomechanical cell wall properties at the middle lamella level (ML), S1 and S2 layers were evaluated. In addition, the area, and diameter of vessels were measured. These parameters were associated with extreme levels of cracking (high and low) in two Eucalyptus nitens families. The samples were taked from two sites of the 8th Region of Chile. The analysis of the ductility ratio (E/H) demonstrated that the ML is more brittle than the S1 layer; and the S1 is more brittle than S2 layer. The ML and S1 layer behave like resilient materials, but not the S2 layer. The difference in the modulus of resilience was related to higher shear stresses at the ML/S2 and at S1/S2 interfaces. The characterization of the vessels showed that the families with greater level of cracking have also lower frequency and greater area and diameter of vessels The S1 layer was weaker tan S2 layer and LM due to their difference in resistance between them and combined with the internal stresses might propagate the microcracks.
