Grazie al limonene, il biocomposito di legno creato dal KTH Royal Institute of Technology perde il suo componente sintetico a favore di una ricetta completamente rinnovabile
Dalla scorza d’arancia ai materiali edilizi
(Rinnovabili.it) – Cinque anni dopo aver introdotto il primo materiale da costruzione in legno trasparente, i ricercatori del KTH Royal Institute of Technology, in Svezia, alzano nuovamente l’asticella dell’innovazione. Gli scienziati hanno trovato un modo per rendere il loro biocomposito, rinnovabile al 100%. E per aumentare, nel contempo, la translucidità. Come? Impiegando nel processo scarti di agrumi.
Il legno trasparente ha visto la luce nel 2016 quando il team coordinato dal prof. Lars Berglund ha manipolato il materiale per ottenere un prodotto con una trasmittanza ottica dell’85%.
Il processo richiede la rimozione chimica della lignina dalle fibre di legno, creando delle nanoporosità nella struttura. Il passaggio è fondamentale, dal momento che la lignina assorbe la luce. Ma non basta questo a rendere trasparente il prodotto che a questo stadio si presenta di colore bianco. Nella ricetta originale per colmare i pori veniva impiegato il polimetilmetacrilato (PMMA), polimero termoplastico di origini fossile. Una preziosa aggiunta in grado di ripristinare la forza del legno e modificare l’indice di rifrazione del materiale. In altre parole, per raggiungere l’alta trasmittanza ottica sopracitata.
Per rendere il loro legno trasparente ancora più ecologico, il gruppo di ricercatori ha sostituito il PMMA con limonene acrilato, un monomero a base di limonene, la molecola che dà l’odore agli agrumi. “Il nuovo acrilato di limonene è ottenuto da fonti rinnovabili, come i rifiuti della buccia che possono essere riciclati dall’industria del succo d’arancia”, afferma la ricercatrice Céline Montanari, autrice principale dello studio. L’aggiunta non ha solo migliorato l’ecologia del biocomposito. La nuova versione offre una trasmissione ottica del 90% con uno spessore di 1,2 mm.
A differenza di altri compositi di legno trasparenti sviluppati negli ultimi cinque anni, il materiale del KTH è destinato all’uso strutturale. Mostra prestazioni meccaniche degne di nota, come ad esempio una resistenza di 174 MPa (25,2 ksi) ed una elasticità di 17 GPa.
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I progressi potrebbero consentire una gamma di applicazioni ancora inesplorate, afferma Berglund. Le possibilità includono finestre intelligenti, accumulo termico, legno con funzione di illuminazione incorporata e persino laser “naturali”. “Abbiamo esaminato dove va la luce e cosa succede quando colpisce la cellulosa”, afferma Berglund. “Una parte passa direttamente attraverso il legno e rende il materiale trasparente. Una parte viene invece rifratta e diffusa a diverse angolazioni e dà piacevoli effetti nelle applicazioni luminose”. Il team sta anche lavorando con il gruppo di fotonica di Sergei Popov al KTH per esplorare nuove possibilità. I risultati sono stati pubblicati su Advanced Science.
