di Angela Amorosino
Il legno trasparente è un materiale innovativo che diversi studiosi hanno cercato di sviluppare negli ultimi anni per applicazioni nel campo della bioedilizia e non solo.
Nel 2016 alcuni ricercatori dell’università del Maryland avevano pubblicato degli studi su clear wood, materiale trasparente ecologico a partire dal legno. Sempre nel 2016 un team di studiosi in Svezia aveva ottenuto un legno trasparente con dei processi chimici diversi. Lo stesso team svedese, dopo anni di perfezionamento nella ricerca, ha recentemente presentato l’ultimo prototipo di legno trasparente, una delle ultime innovazioni sul legno che la scienza offre alla bioedilizia.
Nel maggio del 2016 il New York Times e la rivista scientifica di approfondimento Advaced Materials hanno pubblicato uno studio condotto da ricercatori dell’università del Maryland. Gli scienziati statunitensi erano riusciti ad ottenere un legno trasparente, chiamato “clear wood”, prelevando da piccoli campioni il colore e altre sostanze chimiche.
II procedimento attraverso il quale si era ricavato il nuovo materiale clear wood si componeva di due fasi. Inizialmente, attraverso una bollitura di circa due ore in acqua contenente idrossido di sodio e altre sostanze, si provocava la perdita di colore. Successivamente la resina epossidica veniva versata sul legno per renderlo più resistente. Alla fine del procedimento, il legno conservava la struttura e i naturali pori. I canali che durante la vita della pianta trasportavano i nutrienti diventavano le vie attraverso le quali si propagava la luce.
Gli scienziati del Maryland non sono stati i soli a cercare di ottenere un materiale trasparente dal legno: nello stesso anno gli studiosi del KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, guidati dal prof. Lars Berglund, hanno sviluppato un legno traslucido capace di trasmettere la luce grazie alle modifiche apportate alla struttura nanoscopica del legno, raggiungendo una trasmittanza ottica pari all’85%. Questo risultato era stato ottenuto grazie all’asportazione della lignina (l’elemento che assorbe più luce tra quelli che compongono il legno) dalla struttura molecolare del legno di betulla bianca.
Il legno trasparente, le cui proprietà erano regolabili cambiando la frazione volumica della cellulosa, è stato preparato grazie all’efficace riempimento del lume e della rete di fibra di cellulosa con polimetilmetacrilato (PMMA) adattato all’indice di rifrazione.
La sinergia tra legno e il PMMA conferiva al materiale proprietà meccaniche interessanti. Il legno trasparente, leggero e resistente, può infatti reggere pesi rilevanti e può essere utilizzato per edifici leggeri e a basso costo.
Il legno trasparente frutto della ricerca conclusa nel 2019 è stato presentato il 3 Aprile al congresso Spring 2019 National Meeting & Exposition dell’American Chemical Society (ACS) dallo stesso team del KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma guidato dal prof. Lars Berglund che aveva concluso la ricerca nel 2016. Il processo di ottenimento di un materiale ecologico trasparente tramite modifiche alla struttura del legno su micro e nano scala, sviluppato nel 2016, è stato ottimizzato grazie a variazioni che hanno reso il materiale un valido sostituto della plastica, del cemento e del vetro.
Il legno trasparente è in tutte le sue parti biodegradabile ad eccezione della sostanza acrilica (PMMA), che serve anche a proteggere il materiale dall’umidità. In ogni caso i ricercatori non escludono la sostituzione dell’acrilico con un polimero di derivazione biologica.
In riferimento all’utilizzo sostitutivo del legno trasparente ai paramenti murari o al vetro degli infissi, questo materiale consente di ottenere risparmi energetici notevoli, mantenendo le temperature interne pressoché costanti, accumulando e conservando il calore esterno durante le ore calde del giorno per poi trasferirlo agli ambienti interni durante la notte.
Il futuro del legno trasparente
La prossima sfida per i ricercatori svedesi, ideatori del legno trasparente capace di assorbire e conservare il calore, sarà quella di fare in modo che il processo di produzione del materiale sia industrialmente sostenibile. La prospettiva è che in cinque anni si possa renderlo disponibile per piccoli interventi di interior design.
Gli scienziati si propongono comunque di migliorarne nei prossimi anni le capacità di conservazione del calore per renderlo ancora più efficiente a livello energetico.
(da architetturaecosostenibile.it)
