Sostenibilità: il legno indurito come alternativa al metallo

Ieri è stato pubblicato su Matter un articolo che documenta l’invenzione di un nuovo processo per ottenere un legno indurito 23 volte più duro del normale legno che ha permesso di ottenere coltelli tre volte più affilati di un coltello d’acciaio.
I coltelli più affilati sono realizzati in acciaio o ceramica, in entrambi i casi si tratta di un processo non molto eco-friendly, entrambi devono essere forgiati in fornaci ad alte temperature.
L’autore senior dello studio,  Teng Li scienziato dei materiali presso l’Università del Maryland, e il suo team hanno anche dimostrato che col loro procedimento si possono ottenere chiodi in legno così resistenti ed affilati da poter essere usati per inchiodare tre assi insieme senza danni al chiodo.  Oppure con lo stesso procedimento si può realizzare un pavimento in legno più resistente a graffi ed usura.
Il metodo inventato da Li è nuovo, i processi di lavorazione del legno non lo sono affatto.
I processi esistenti (basati sull’applicazione di vapore e pressione) e il nostro utilizzo del legno però hanno soltanto sfiorato le vere potenzialità di questo materiale.


La cellulosa ha un rapporto forza/densità che è superiore a molti materiali ingegnerizzati, quali ceramica, metalli e polimeri, però il legno è costituito solo al 40/50% di cellulosa, il resto è costituito di lignina e emicellulosa che agiscono da leganti.
Li e i suoi collaboratori hanno dunque ideato un processo per eliminare dal legno le componenti deboli senza distruggere lo scheletro di cellulosa.
Il processo è composto da due fasi: la prima è una parziale delignizzazione (eliminazione della lignina) del legno tramite un processo chimico che lo lascia più  docile e flessibile a volte persino morbido. Nella seconda fase tramite l’applicazione di calore si ricompatta il legno eliminando contemporaneamente l’acqua. Una volta che l’oggetto è stato realizzato nella forma voluta il passo finale è rivestirlo con olio minerale, il che ne allunga la vita. La cellulosa tende ad assorbire acqua, ma grazie a questo rivestimento è possibile lavare le posate nella lavastoviglie o nel lavandino.
L’analisi al microscopio elettronico del legno indurito rivela il segreto della sua durezza, tutte la imperfezioni e cavità presenti nel legno naturale sono sparite, non c’è più traccia dei canali in cui scorrevano i nutrienti nella pianta, il materiale è estremamente compatto senza imperfezioni.
Per fare un confronto in termini di consumo energetico il bagno chimico richiesto dalla prima fase del processo potenzialmente potrebbe essere riusato e richiede di essere portato a una temperatura di 100°C, il processo per la realizzazione della ceramica richiede alcune migliaia di gradi Celsius.

Roberto Todini

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