di Riccardo Meggiato

 

I problemi per il nostro ambiente sono tanti, ma uno dei meno conosciuti, anche se ce lo ritroviamo davanti agli occhi ogni giorno, è quello del polistirolo. Cifre precise non ce ne sono, ma basta pensare alle nostre abitudini per ritrovarci questo materiale a ogni angolo. Confezioni di prodotti hi-tech ed elettrodomestici, vaschette alimentari, imballi di ogni tipo, pannelli isolanti… Quello che tecnicamente si chiama polistirene è un materiale molto apprezzato per via delle sue proprietà, in primis la leggerezza e la buona deformabilità, ma che, tanto per intenderci, impiega circa 500 anni per decomporsi. Senza considerare che sono allo studio i suoi possibili effetti cancerogeni. Se consideriamo le tonnellate di polistirolo che finiscono nel mare, giusto per fare un esempio, capite bene del perché si tratti di una questione che richiede contromisure adeguate.

Una delle più promettenti arriva da alcuni ricercatori dell’Università del Maryland, dove è stato sviluppato un materiale che sembra avere le medesime caratteristiche del polistirolo. È molto resistente, è leggero ed è un buon isolante. C’è tuttavia una differenza sostanziale: è ricavato da micro-fibre di legno, laddove il polistirolo, anche detto polistirene, è ottenuto per via sintetica utilizzando sostanze molto nocive. E così, al posto del polistirolo, ecco il “nanowood”. Ma come può un materiale naturale eguagliare le prestazioni di uno sintetico, sviluppato appositamente per soddisfare determinate esigenze? Il punto focale è pensare che l’origine del nanowood è certo naturale, ma il lavoro di ingegnerizzazione consente un controllo completo su tutti i parametri in gioco. E così, addirittura, si arriva a battere la controparte sintetica. Per esempio, l’isolamento dal calore è di 10 gradi superiore a quello del polistirolo, senza contare che occorre una pressione 30 volte superiore per riuscire a spezzarlo. Una resistenza a tutto tondo che promette di rivoluzionare ogni aspetto della nostra vita. Lo studio che riporta la scoperta del nanowood, pubblicato su Science Advances, si prodiga ovviamente in dettagli tecnici, ma ciò che sta più a cuore agli autori è la forza e la versatilità del materiale, che ne rappresentano le caratteristiche fondamentali e lo staccano di netto dagli attuali materiali super-isolanti.

Per arrivare a questo risultato, i ricercatori hanno lavorato sulla nanocellulosa, ossia la versione nanoscopica delle fibre che danno rigidità e solidità a piante e alberi. Una scelta oculata, che tiene conto del fatto che la nanocellulosa ha uno dei migliori rapporti tra forza e peso: circa otto volte quello dell’acciaio.

A questo punto, i ricercatori, capeggiati da Liangbing Hu e Tian Li, hanno privato la nanocellulosa della lignina, il polimero che oltre a tenere assieme le nanoparticelle funziona da termo conduttore. In questo modo, hanno aumentato il livello d’isolamento del materiale e, al tempo stesso, lo hanno sbiancato dando al nanowood anche delle buone proprietà estetiche.

Mark Swihart, professore di ingegneria chimica e biologica all’Università di Buffalo, esperto in nanomateriali, è entusiasta del nuovo materiale e apprezza il fatto che i ricercatori siano riusciti a preservare le migliori caratteristiche del legno, tra cui una struttura ordinata, rivoluzionando al contempo altri parametri. In primis la conduttività e la riflettività ottica. Anche per questo, il nanowood sembra essere un materiale perfetto, che si presta bene anche all’integrazione in grandi strutture. L’unico problema, al momento, come sottolinea lo stesso Swihart, è il costo. Vista la novità e la mancanza di ingegnerizzazione su larga scala, il nanowood costa molto di più di materiali simili, in particolare del polistirolo, senza contare che derivando dal legno c’è il bisogno di pensare a un piano di coltivazione di alberi adatti. Il team del Maryland si dimostra più ottimista e promette di risolvere questo problema in tempi brevi, specie se si punterà sulla coltivazione di alberi a crescita rapida come la balsa.