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La storia del legno trasparente
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Già nel 2016, ricercatori dell’Università del Maryland, dell’Energy Research Center, avevano pubblicato uno studio riguardante un nuovo materiale, molto innovativo ed ecologico: il clear wood. Si trattava di un derivato del legno che, attraverso alcuni passaggi chimici, perdeva la propria colorazione diventando trasparente.
Nello stesso anno, anche il KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, in Svezia, iniziò a lavorare su questo processo di trasformazione del legno, utilizzando diversi passaggi, ma ottenendo ugualmente ottimi risultati, anche nel campo delle celle solari, per la produzione di energia elettrica. Guidati dal professor Lars Berglund, i ricercatori di Stoccolma riuscirono a sviluppare un legno trasparente che possedeva una trasmittanza ottica dell’85%, utilizzabile anche per vetrate e finestre.
Nel 2019, sempre il KHT, ha ottimizzato ulteriormente questo materiale, dotandolo di caratteristiche energetiche legate alla trasmissione del calore. Con il caldo il pannello di legno trasparente assorbe energia termica, mentre con il fresco la rilascia. Una particolarità decisamente ghiotta per il mondo della Bioedilizia, sempre alla ricerca di nuovi materiali più ecologici ed efficienti dal punto di vista energetico.
Vediamo in dettaglio come funziona.
Come si crea il legno trasparente
La prima cosa da fare per rendere un pezzo di legno trasparente è rimuovere la lignina, la sostanza, tra quelle che compongono il legno, che assorbe la maggior parte della luce, conferendogli il colore. Questo processo avviene facendo bollire in acqua, idrossido di sodio ed altre sostanze chimiche il tassello originale di legno.
In una fase successiva, il tassello semitrasparente viene immerso in resina epossidica. Questo procedimento lo rende più resistente e ne migliora la trasparenza.
Alla fine di queste fasi, infatti, la struttura del legno resta intatta. Pori e canali linfatici vengono riempiti dalla resina trasparente, permettendo il passaggio della luce.
L’evoluzione in campo energetico
Il 3 aprile 2019, al Congresso Spring 2019 National Meeting & Exposition, dell’American Chemical Society (ACS), il professor Berglund ha presentato gli ultimi progressi di questo materiale innovativo.
Céline Montanari, coautrice del recente studio svedese, dice: “Già nel 2016, abbiamo dimostrato come il legno trasparente avesse eccellenti proprietà termoisolanti rispetto al vetro, combinate con un’alta trasmittanza ottica. In questo lavoro, abbiamo cercato di ridurre ulteriormente il consumo energetico dell’edificio incorporando un materiale in grado di assorbire, immagazzinare e rilasciare il calore”.
Attraverso l’utilizzo di micro e nanotecnologie, infatti, gli studiosi hanno potuto inserire nei canali naturali del legno trasparente una differente sostanza, il glicole polietilenico (PGE). Questo polimero, intrappolato nelle micro-cavità naturali del legno, cambia fase (solido-liquido) in base alla temperatura. In pratica, ha la capacità di assorbire calore quando le temperature superano i 26°C, diventando liquido. Quando le temperature scendono nuovamente, nella trasformazione da liquido a solido, rilascia il calore assorbito.
Queste trasformazioni di fase fanno sì, nel caso di utilizzo del legno trasparente al posto del vetro delle finestre, che la temperatura interna di un’abitazione possa essere mitigata grazie all’azione termo-filtrante del nuovo materiale che riduce attivamente i ponti termici.
Usi del legno trasparente in Bioedilizia
Il legno così trasformato, dunque, diventa trasparente, ma, come abbiamo visto, anche capace di grande resistenza meccanica, pur mantenendo leggerezza ed elasticità, e di notevole efficienza energetica.
Come sappiamo, tutte queste qualità sono alla base della biodilizia, per questo il legno – a maggior ragione nella sua versione trasparente – sarà un ottimo sostituto di materiali inquinanti e di difficile smaltimento come plastica, cemento e vetro.
Oltre alla possibile sostituzione del vetro per gli infissi e le vetrate, il legno trasparente potrà infatti essere utilizzato come la versione ecologica del vetrocemento, per illuminare stanze senza finestre, anche di Case in Legno.
“L’aspetto che più attrae è il fatto che il materiale derivi da fonti rinnovabili – racconta il Professor Berglund – ed offra anche eccellenti proprietà meccaniche, compresa la tensione di rottura, la tenacità, la bassa densità e la bassa conduttività termica”.
In realtà, così come è ora, il legno trasparente non è ancora del tutto biodegradabile, poiché, al contrario del PEG e del legno, una sostanza utilizzata per aumentarne l’efficienza e la resistenza all’umidità, il PMMA (polimetilmetacrilato), non è facilmente smaltibile, trattandosi di un acrilico.
Tuttavia, le nuove sfide scientifiche per il futuro di questo materiale vanno proprio in questa direzione e gli studiosi sono ottimisti nel dire che il PMMA sarà presto sostituito con polimeri di origine biologica. Inoltre, è fondamentale che il processo produttivo del legno trasparente divenga più economico e competitivo per poter essere utilizzato in larga scala e a prezzi accessibili.
Si prospetta un’attesa di 5 anni perché il prodotto possa essere venduto sul mercato a queste condizioni… Restiamo connessi e fiduciosi!
