L’industria, in tutti i suoi settori, è sempre alla ricerca di nuovi materiali che spingano più in là le barriere in termini di forza, resistenza, flessibilità (o qualsiasi altra caratteristica a seconda dei casi), ora dalla Scuola di ingegneria dell’Università del Maryland arriva notizia di un materiale innovativo, forte quanto l’acciaio ma molto più leggero, che è l’evoluzione del più classico e naturale dei materiali da costruzione, il legno. È stata pubblicato proprio oggi su Nature l’articolo scientifico che documenta la realizzazione di un super legno che è 12 volte più duro della controparte naturale (quindi all’incirca come l’acciaio) e 10 volte più resistente.
In natura non è facile trovare materiali che siano sia forti (strong) che resistenti (tough), parliamo del significato tecnico che i due termini assumono in ingegneria, il primo indica quanto un materiale resiste alla deformazione e alla rottura, il secondo indica quanto un materiale resiste alla rottura anche dopo la deformazione.
Riassumendo il materiale realizzato dal team diretto da Liangbing Hu della James Clark School of Engineering dell’Università del Maryland è forte come l’acciaio, sei volte più leggero e richiede, per romperlo, dieci volte la forza impiegata per il comune legno, inoltre nella fase iniziale del processo può essere piegato e modellato.
I ricercatori hanno anche effettuato una prova balistica, gli eloquenti risultati li vedete nell’immagine tratta dal video pubblicato su Nature insieme alla ricerca.
Come è stato realizzato il super legno
Sì ma come sono riusciti a trasformare il legno in super legno? Ovviamente non con una bacchetta magica.
Si tratta in realtà di un processo di compattazione del legno: prima il blocco di legno viene bollito in una soluzione acquosa di idrossido di sodio e solfito di sodio. Questo bagno chimico priva il legno della maggior parte della lignina e dell’emicellulosa, sostanze che donano al legno la sua rigidità. Dopo il blocco viene schiacciato tra due lastre di metallo riscaldate a 100°C con una pressione di 5 megapascal (circa 50 volte la pressione atmosferica a livello del mare). Questo schiaccia gli spazi tra le cellule del legno, il risultato è un blocco ridotto al 20% della sua originale larghezza e tre volte più denso.
Le applicazioni possibili sono laddove oggi è usato l’acciaio, ad esempio auto ed aeroplani, ma la cosa più interessante dal punto di vista ambientale, fanno notare i ricercatori, è che con questo processo legni dolci come il pino e la balsa potrebbero sostituire il durissimo tek nelle costruzioni, con ovvi benefici perché crescono più velocemente e sono più ecofriendly.
Roberto Todini