• Articolo Washington, 18 settembre 2012
  • Il Forest Products Laboratory ha stanziato 1,7mln$ per realizzare il primo prototipo di CNC

    Dagli scarti del legno un materiale più resistente del Kevlar

  • Un materiale composto da nanocristalli di cellulosa, resistente quanto i nanotubi di carbonio, ma estremamente più economico, più facile da realizzare ed assolutamente naturale.

(Rinnovabili.it) – Il Forest Products Laboratory dell’US Forest Service ha annunciato uno stanziamento da 1,7 mln di dollari per l’avvio di un progetto pilota che avrà il compito di produrre nanocristalli di cellulosa (CNC) a partire dagli scarti del legno, quali segatura o trucioli, per realizzare un materiale del tutto innovativo, più resistente, più leggero e più economico della fibra di carbonio e del kevlar.

La cellulosa è infatti il polimero biologico più abbondante del Pianeta, trovandosi nelle pareti cellulari delle piante e delle cellule batteriche; composta da lunghe catene di molecole di glucosio, le fibre di cellulosa sono disposte secondo una intricata rete che fornisce sia la struttura che il supporto alle cellule vegetali. Per ottenere i nanocristalli di cellulosa, è prima necessario sottratte alla “pasta di legno” la lignina, un polimero naturale, arrivando ad una sospensione di fibre di cellulosa in acqua, dalle dimensioni di poco più di una decina di micron di larghezza per circa un millimetri di lunghezza ciascuna.

Una volta asciutta, la polpa di legno ha una consistenza molto fragile, paragonabile a quella di un foglio di carta bagnato, tuttavia grazie ad un particolare processo che sminuzza ulteriormente le fibre, si ottiene un reticolo tridimensionale di “nanofibrils” che, una volta compressi e compattati eliminando con dell’acido le intercapedini d’aria interne, raggiunge un livello di rigidezza e resistenza alla trazione unico, paragonabile solo ai nanotubi di carbonio, cento volte più costosi.

Il fattore economico è particolarmente importante, infatti essendo più facile da reperire e da realizzare, il CNC ha un costo del 10% inferiore rispetto alle fibre di carbonio o di kevlar, attirando l’attenzione di svariati settori ingegneristici, dalle applicazioni militari, al settore dell’architettura fino ad arrivare alle stesse industrie mediche. Per il momento il costo di produzione è pari a circa 10 dollari al chilo, che aumentando le richieste potrebbero ridursi notevolmente.

L’unico nemico del CNC è purtroppo l’acqua, escludendo la possibilità di utilizzare il materiale vergine all’esterno o in situazioni particolarmente umide, tuttavia i ricercatori della Forest Products Laboratory hanno fatto sapere che l’introduzione del CNC all’interno ad esempio di un particolare cappotto o il rivestimento con vernici speciali potrebbe aumentarne le proprietà idrofobe, raggiungendo così livelli massimi.