Legno forte come acciaio: nuova tecnica per un superlegno
Un nuovo tipo di legno duro e resistente come l’acciaio potrebbe rivoluzionare il settore delle costruzioni grazie ad una nuova tecnica di lavorazione in grado di rendere il legno estremamente denso e resistente agli impatti. La tecnica per il «superlegno» è stata presentata nella rivista Nature.
Un legno denso forte come l’acciaio
Alcuni tipi di legno sono rinomati per la loro resistenza, quercia e acero ad esempio possono fornire una soluzione estremamente robusta, eppure gli scienziati dell’Università del Maryland hanno identificato un nuovo processo di lavorazione in grado di trasformare il comune legno in un materiale più resistente dell’acciaio e, a quanto pare addirittura di alcune altamente tecnologiche leghe di titanio. Secondo i ricercatori il «superlegno» sarebbe talmente resistente da poter essere usato nei giubbotti anti-proiettile.
Gli esseri umani usano il legno come materiale di costruzione da decine di migliaia di anni, il suo vantaggio è l’ubiquità e il fatto di essere completamente rinnovabile, lo svantaggio è la sua inferiore resistenza rispetto ad altri materiali come pietra e metallo. Da decenni gli scienziati stanno cercando un modo per migliorare le caratteristiche del legno «densificandolo» attraverso diversi processi di lavorazione. A quanto pare, questa volta ci siamo.
Processo semplice e poco costoso
Secondo Liangbing Hu, scienziato dei materiali presso la University of Maryland, College Park, il processo è, per altro, semplice e poco costoso. Il primo passo consisterebbe nel bollire il legno in una soluzione di idrossido di sodio e di solfito di sodio, un processo simile a quanto già avviene nella preparazione della carta. Il processo rimuove parzialmente sostanze come lignina ed emicellulosa, sostanze che aiutano a rendere il legno rigido, ma lasciano gli altri polimeri del legno intatti. Il secondo passo è altrettanto semplice e richiede la compressione della polpa di legno ottenuta ed il mantenimento della compressione durante una fase di riscaldamento. La pressione ed il calore incoraggiano la formazione di legami chimici che aumentano notevolmente la resistenza del materiale.
Risultati incredibili
I risultati, secondo i test degli scienziati, sarebbero sorprendenti. Il «superlegno» addensato resiste agli strappi fino a 10 volte di più, è 50 volte più resistente alla compressione e 20 volte più duro, resiste meglio a graffi e impatti. Ha inoltre il vantaggio di essere modellabile in praticamente ogni forma desiderata e, forse cosa addirittura più importante, il nuovo legno addensato è in grado di resistere all’umidità. La sostanza è talmente resistente che è stata in grado di fermare un proiettile. Non in modo efficiente come un giubbotto in kevlar ma, fanno notare gli scienziati, il superlegno costa circa solo il 5% di quanto costa il corrispettivo in fibra sintetica.
Per i ricercatori questo aprirebbe le porte ad una intera nuova categoria di materiali superleggeri, resistenti, a bassissimo costo e, soprattutto, rinnovabili. Da decenni l’industria non solo delle costruzioni, ma anche quella automobilistica e aerospaziale, stanno cercando materiali in grado ridurre il peso. Il trend fin’ora è stato quello di arrivare a leghe high-tech come fibre di carbonio o leghe di titanio con costi elevati e la quasi impossibilità di riutilizzo. Il nuovo superlegno invece garantirebbe la possibilità di un materiale altrettanto competitivo col vantaggio di costi minimi, rinnovabilità e biodegradabilità.
Fonti: ScienceNews
