Para alguns, a perfeição da natureza revela a assinatura de uma força divina, algo que desafia explicações racionais. Resultado de milhões de anos de adaptação e evolução, as estruturas e organismos naturais operam com uma eficiência difícil de não admirar. Cada forma parece ter um propósito preciso, exibindo uma engenhosidade onde funcionalidade e beleza coexistem harmoniosamente. Das folhas aos menores organismos, a natureza segue uma lógica impecável de economia e precisão, eliminando desperdícios. Demonstra que a simplicidade é, muitas vezes, a mais pura expressão de sofisticação.
As árvores, por exemplo, crescem de forma a maximizar a força e a estabilidade enquanto minimizam o uso de recursos. Essa eficiência estrutural é alcançada ao alinhar fibras ao longo dos caminhos de máxima tensão e ao modelar troncos e galhos para distribuir cargas de maneira ideal. Isso é uma prova de que a natureza, acima de tudo, é uma engenheira magistral.
As tentativas de compreender e se inspirar nessas estruturas naturais há muito tempo são comuns na arquitetura. O movimento Art Nouveau, no final do século XIX, por exemplo, transformou elementos naturais em formas fluidas e ornamentais, como se observa nas obras de Antoni Gaudí, que incorporou linhas e estruturas orgânicas que evocam plantas e ossos. Frei Otto, um pioneiro do design biomórfico, foi além da estética para replicar os princípios estruturais da natureza, como as leves e eficientes estruturas tensionadas do Pavilhão Vitória-Régia, inspirado na anatomia das folhas.
Um exemplo contemporâneo vem da Strong by Form, que desenvolveu a inovadora tecnologia Woodflow, inspirada na otimização estrutural encontrada em árvores e outros sistemas naturais. O Woodflow traduz os princípios de eficiência e resistência da natureza em soluções de alto desempenho. Aplicada nas indústrias da construção civil e automotiva, essa tecnologia combina sustentabilidade e inovação, oferecendo alternativas leves, duráveis e ecológicas que redefinem os padrões de design e engenharia. Como compartilhou Andres Mitnik, CEO da Strong by Form: "A notável eficiência da natureza nos inspirou a imitar a capacidade das árvores de criar resiliência com o uso mínimo de material."
Quando você observa uma árvore, raramente vê uma linha reta; em vez disso, percebe formas projetadas pela natureza para resistir eficientemente a forças como o vento e a gravidade. As árvores alcançam isso ao alinhar suas fibras ao longo de caminhos estruturais e ao introduzir curvas que distribuem as cargas, criando resiliência com o uso mínimo de material.
Para capturar essa resiliência natural, a empresa desenvolveu o "3D wood" — um compósito de madeira em camadas que imita o fluxo de tensões em cada camada, alinhando fibras para reforçar os caminhos estruturais. "Ao combinar a otimização de formas com a arquitetura das fibras, criamos um material que desempenha estruturalmente como uma árvore, distribuindo cargas de maneira eficiente enquanto permanece leve," afirmou Andres. Essa abordagem de engenharia biomimética possibilitou a criação do Woodflow, uma tecnologia capaz de produzir componentes à base de madeira que rivalizam em desempenho com aço e concreto.
Manufatura avançada encontra a sustentabilidade
A tecnologia integra otimização digital, fabricação avançada e ciência dos materiais para revolucionar o design estrutural. Utilizando algoritmos sofisticados, simula caminhos de carga e condições de tensão para otimizar a distribuição de materiais, gerando geometrias biomiméticas que oferecem relações excepcionais de resistência por peso. O sistema aproveita materiais anisotrópicos, como biocompósitos e fibras naturais, alinhando suas propriedades aos fluxos de tensões estruturais para melhorar o desempenho enquanto minimiza o desperdício.
Métodos de manufatura de precisão, incluindo manufatura aditiva e fabricação automatizada, transformam esses designs otimizados em realidade, reduzindo o uso de materiais em até 75% em comparação com abordagens convencionais. O resultado é um sistema de construção sustentável e escalável que combina eficiência estrutural, versatilidade estética e reduções significativas no carbono incorporado. Projetado para produção em escala industrial, o processo conecta de forma integrada o design à fabricação, permitindo a criação de milhões de metros quadrados anualmente.
A automação é central em nosso processo, permitindo superar os processos manuais mais lentos que frequentemente impedem que muitos materiais inovadores alcancem volumes industriais.
Aplicações da infraestrutura à inovação automotiva
A adaptabilidade da tecnologia Woodflow a torna adequada para uma variedade de aplicações, aproveitando suas capacidades de leveza e alta resistência. Três áreas-chave de foco incluem:
- Woodflow-Skin para Revestimentos: Uma solução de revestimento para interiores e fachadas, permitindo que os arquitetos criem designs complexos e formas livres com a estética natural da madeira. Comparado aos materiais tradicionais como fibra de vidro, polímeros e metais, oferece uma alternativa sustentável sem comprometer a estética ou o desempenho. Recentemente utilizado na renovação do lobby corporativo da CMPC, essa solução visualmente impressionante e ecológica alinhou-se com os objetivos ambientais.
- Woodflow-Core para Componentes Estruturais: Com uma relação resistência/peso que suporta vãos de até 10 metros, esse componente é ideal para grandes edifícios. Substituir as lajes de concreto tradicionais por Woodflow-Core tem um imenso potencial para reduzir as emissões de CO₂ — estimadas em 0,3 a 0,5 gigatoneladas anualmente se escaladas globalmente. Como a equipe observou, "Substituir 30 milhões de metros quadrados de concreto por Woodflow-Core poderia evitar emissões significativas de CO₂."
- Woodflow Motion para Uso Automotivo: Projetada para substituir metais e plásticos, essa tecnologia tem como objetivo revolucionar a fabricação automotiva. Mais leve que o alumínio e mais sustentável, Woodflow Motion tem mostrado resultados promissores em testes em veículos da BMW. Os primeiros resultados indicam que a alta relação resistência/peso do Woodflow atende aos rigorosos padrões automotivos, enquanto reduz as emissões em 50% em comparação com o alumínio, marcando um avanço na fabricação sustentável de veículos.
Um catalisador para a transformação da indústria
Segundo Andres, o futuro do Woodflow está em sua escalabilidade, adaptabilidade e potencial para diversas aplicações. A Strong by Form está aperfeiçoando seus processos de fabricação para tornar a tecnologia uma alternativa viável em larga escala aos materiais convencionais. Uma conquista significativa foi a replicação bem-sucedida de componentes metálicos estampados, permitindo que as peças Woodflow sejam usadas de forma intercambiável com componentes tradicionais, sem a necessidade de redesigns extensivos.
Para o setor da construção, tradicionalmente conservador, Woodflow prova que inovação e sustentabilidade podem coexistir. Como material bio-based, leve e reutilizável, ele se alinha ao movimento mais amplo da indústria em direção à sustentabilidade. Uma inovação-chave é seu papel na pré-fabricação, que aprimora a produtividade ao permitir a construção em ambientes controlados, com menos desperdício e maior eficiência de recursos. Woodflow-Core exemplifica isso, reduzindo o peso dos componentes estruturais e a demanda por vigas, colunas e fundações, enquanto mantém o desempenho.
Além de suas vantagens funcionais, Woodflow captura carbono, integra-se perfeitamente às práticas de design sustentável e inspira escolhas mais ecológicas entre designers e construtores. Com essa abordagem, ele se torna não apenas um material alternativo, mas um catalisador para a transformação da indústria, estabelecendo novos padrões de eficiência e sustentabilidade.
