Messo a punto un processo biologico per creare legno morbido piezoelettrico
(Rinnovabili.it) – Il legno è il biomateriale da costruzione per eccellenza. Impiegato fin dall’antichità, oggi è ancora un punto fermo dell’edilizia sostenibile mondiale grazie alle sue innegabili credenziali verdi. E negli ultimi anni, la ricerca di settore gli ha regalato diversi plus prestazionali. È stato trasformato in un inchiostro per l’impiego nella stampa 3D, è stato reso trasparente e in grado di stoccare l’energia termica, è stato ingegnerizzato per renderlo più forte, rigido e leggero.
Alla lunga lista di manipolazioni ed esperimenti si aggiunge oggi anche il lavoro condotto da un gruppo di scienziati dell’ETH di Zurigo e dell’EMPA, in Svizzera. Il team ha trovato il modo per creare un legno morbido e piezoelettrico. Una soluzione che potrebbe essere integrata in futuro in pavimenti i capaci di produrre energia quando calpestati.
La proprietà piezoelettrica delle fibre di legno è nota da tempo. Ed è legata alle regioni cristalline della cellulosa – il polisaccaride che assieme a lignina ed emicelluosa costituisce le pareti vegetali. Lo spostamento della cellulosa cristallina, in risposta allo stress meccanico produce, infatti, piccole cariche elettriche. Peccato che la struttura stessa e la scarsa deformabilità dl legno determinino un output del tutto insufficiente dal lato pratico.
Per aumentare questo dato, i ricercatori hanno ammorbidito il materiale. Come? Con un fungo, il Ganoderma Applanatum, capace di degradare selettivamente parte della emicellulosa e delle lignina. L’azione metabolica ha trasformato la rigida struttura del legno di balsa in un materiale spugnoso, in grado di essere compresso senza danni, per poi tornare alla forma iniziale. Ma soprattutto ha permesso ai cristalli di cellulosa di spostarsi anche sotto carichi minimi per produrre cariche elettriche.
Per testare il concept, il team ha collegato il nuovo legno morbido a una luce LED. Quindi lo ha posizionato sul pavimento affinché potesse essere calpestato. Ad ogni passo, la luce si accendeva. “Applicando questo metodo altamente sostenibile, siamo stati in grado di fabbricare un efficiente convertitore di energia del legno con un incremento di 55 volte nell’effetto piezoelettrico. I nostri risultati forniscono input precedentemente sconosciuti per la comprensione della piezoelettricità del legno e lo sviluppo delle sue applicazioni”, spiega il gruppo. Il lavoro è solo all’inizio ma i primi risultati sono consultabili su Science Advances (testo in inglese).