Riassunto:
Il legno è stato a lungo considerato un materiale da costruzione e produzione ideale per la sua combinazione di durabilità, resistenza, leggerezza, buone proprietà di isolamento termico ed elevata sostenibilità. Tuttavia, rispetto alla plastica e ai metalli, il legno presenta evidenti limitazioni nella modellatura ed è particolarmente difficile realizzare strutture curve complesse. Ora, i ricercatori italiani hanno sviluppato un nuovo processo di trattamento rispettoso dell’ambiente che dovrebbe cambiare questa situazione.
Esistono due metodi principali di piegatura del legno comunemente utilizzati nel settore. La prima è la curvatura a vapore, che sfrutta alte temperature e umidità per aumentare temporaneamente la flessibilità del legno, ma questo processo consuma molta energia e non è adatto a tutte le specie legnose. Può anche causare screpolature e ridurre la durata del prodotto finale. Il secondo è il processo di laminazione e piegatura, che prevede il taglio del legno in fette sottili, l'applicazione dell'adesivo, quindi l'impilamento di nuovo e la pressatura in forma attraverso uno stampo. Questo metodo è complesso, richiede molto tempo e non è rispettoso dell’ambiente.
In risposta a questi problemi, il Dipartimento di Materiali Intelligenti dell'Istituto Italiano di Tecnologia ha proposto una terza soluzione. Il gruppo di ricerca afferma che lo sviluppo di tecnologie di lavorazione del legno più sostenibili è fondamentale per espandere la propria gamma di applicazioni. Il nuovo processo consente di piegare il legno con un minor consumo di energia mantenendo le sue proprietà meccaniche e la biodegradabilità originali.
Al centro di questa svolta c'è un solvente di origine biologica chiamato Cyrene. Il cirene è derivato dalla cellulosa. A differenza dei processi tradizionali, i ricercatori non hanno bisogno di tagliare il legno in strutture multistrato, di utilizzare sostanze chimiche tossiche o di trattarlo con calore estremo. Invece, i ricercatori immergono l’intero pezzo di legno massiccio in una miscela di Cirene e acqua.
Dallo studio è emerso che la miscela può penetrare nella struttura interna del legno, agendo soprattutto sulle molecole di lignina, modificando il modo in cui interagiscono. Dopo il trattamento, la struttura interna del legno diventa più rilassata e le molecole hanno un maggiore grado di libertà di movimento, riducendo così notevolmente la rigidità e aumentando la flessibilità. When the wood is bent to its desired shape and dried, it not only maintains its new shape but also regains its original durability.
Questo processo presenta notevoli vantaggi anche nel consumo energetico rispetto alle tecnologie tradizionali. Durante l’esperimento, la soluzione mista di Cyrene e acqua ha dovuto essere riscaldata solo a circa 65 gradi Celsius per funzionare, una temperatura molto inferiore ai livelli di temperatura e di consumo energetico richiesti da molti processi esistenti di lavorazione del legno.
Il gruppo di ricerca ha sottolineato che Cyrene è un solvente completamente ecologico ed ecologico e non tossico per il corpo umano. Allo stesso tempo, poiché l’intero processo non utilizza adesivi di derivazione petrolchimica, i prodotti finali in legno sono più facili da riciclare e biodegradabili.
Durante la fase di verifica sperimentale, i ricercatori hanno testato una varietà di legni, tra cui tiglio, balsa, noce Bahia, okume e frassino. Le tavole di legno trattate, spesse da 2 a 5 millimetri, mostrano una flessibilità notevolmente migliorata e possono piegarsi o addirittura arricciarsi sotto piccole forze esterne, comportandosi in modo simile ai materiali plastici.
Tuttavia, la tecnologia è ancora agli inizi e i soggetti sperimentali sono principalmente tavole di legno più sottili. Il prossimo passo per i ricercatori sarà cercare di espandere la portata del processo e verificarne l’efficacia e la fattibilità su materiali in legno massiccio sempre più spessi.
Se applicata su larga scala in futuro, si prevede che questa tecnologia sarà ampiamente utilizzata nella produzione di mobili, nell'interior design, nella produzione di strumenti musicali, nella produzione di giocattoli e in altri campi, fornendo una nuova opzione più rispettosa dell'ambiente ed efficiente per l'industria della lavorazione del legno.
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