E se il legno sostituisse presto il cemento per un'edilizia più sostenibile?

    Ricercatori americani sono riusciti a rinforzare il legno iniettandovi minerali su scala nanometrica, senza alterarne le proprietà meccaniche.

    Costruzioni di legno.
    Il legno rinforzato potrebbe aiutare a produrre edifici più resistenti e a renderli più sostenibili.

    Ricercatori americani hanno sviluppato una tecnica per rinforzare il legno con l'aggiunta di minerali su scala molto ridotta, che potrebbe consentire di utilizzare il legno al posto dell'acciaio e del cemento nell'industria delle costruzioni.

    Rafforzare il legno su scala nanometrica

    I ricercatori della Florida Atlantic University hanno cercato di sviluppare un metodo per rafforzare il legno iniettandovi minerali su scala nanometrica. Secondo i risultati della loro ricerca, pubblicati recentemente sulla rivista ACS Applied Materials and Interfaces, un trattamento in particolare si sta dimostrando molto efficace.

    Per questo studio, gli scienziati si sono concentrati sulla quercia rossa, un legno duro comunemente diffuso in Nord America, appartenente alla categoria dei legni a pori anulari, ovvero legni con grandi vasi a forma di anello utilizzati per trasportare e distribuire l'acqua in tutto l'albero.

    L'obiettivo era quello di rafforzare la struttura interna di questa quercia rossa, senza alterare le proprietà meccaniche complessive che conferiscono al legno i suoi vantaggi, cioè senza renderlo più pesante, meno flessibile o dannoso per l'ambiente.

    Alla fine hanno ottenuto il risultato desiderato introducendo nel legno un minerale chiamato ferriidrite su scala nanometrica. Questo minerale, ottenuto attraverso una semplice reazione chimica tra nitrato ferrico e idrossido di potassio, è un ossido di ferro spesso presente in natura.

    Perchè questo esperimento?

    Per verificare la veridicità del loro studio, i ricercatori hanno utilizzato strumenti di alta precisione per analizzare gli effetti del trattamento con ferriidrite su diverse scale. Utilizzando la microscopia a forza atomica e un metodo chiamato AM-FM, gli scienziati hanno potuto osservare le pareti cellulari delle querce rosse trattate per misurare le proprietà del legno ottenuto, come la rigidità e l'elasticità.

    Utilizzando un microscopio elettronico a scansione, i ricercatori hanno anche potuto valutare la risposta del legno a forze localizzate prima di confrontare i risultati ottenuti con il legno non trattato. Questo approccio multi-scala ci ha permesso di capire come questo trattamento apparentemente semplice modifichi sia la struttura interna del legno sia la sua resistenza complessiva.

    Schema
    Schema dell'esperimento condotto dai ricercatori della Florida Atlantic University - ACS Publications

    Il metodo utilizzato dimostra che è possibile rinforzare materiali naturali come il legno senza ricorrere a trattamenti chimici altamente inquinanti. Rafforzando questo materiale, esso potrebbe eventualmente sostituire in parte l'acciaio o il cemento, materiali la cui produzione ha un impatto significativo sull'ambiente.

    L'edilizia sostenibile è un tema importante del nostro tempo e il legno è oggi considerato una delle principali fonti di materiali rinnovabili, utilizzati dall'uomo fin dalla notte dei tempi.

    Tuttavia, è ancora necessario trovare soluzioni per limitare l'impatto del suo utilizzo sulla deforestazione e sulla distruzione degli ecosistemi, poiché sarebbe controproducente risolvere parte di un problema ambientale solo per aggravarne un altro.

    Fonte dell'articolo

    Du bois renforcé chimiquement pour remplacer le béton: un pas vers une construction plus durable?, Geo (02/05/2025), Aurélie Clouet d'Orval