Superwood: il legno trasformato che sfida l’acciaio

Liangbing Hu, un brillante scienziato dei materiali dell’Università del Maryland, ha concepito un metodo innovativo per trasformare il comune legno in un materiale dalle proprietà meccaniche superiori all’acciaio.

Inizialmente, questa scoperta promettente, il Superwood, sembrava destinata a rimanere confinata tra le mura di un laboratorio accademico, l’ennesima innovazione di rilievo con scarse prospettive di applicazione pratica.

Dalla ricerca accademica alla rivoluzione edilizia: La nascita di Superwood

“Molte persone si sono rivolte a lui dopo la sua scoperta“, ha raccontato Alex Lau, amministratore delegato di InventWood, evidenziando l’interesse suscitato dall’invenzione di Hu. Tuttavia, la risposta iniziale dello scienziato rifletteva le tipiche sfide del passaggio dalla ricerca di base all’applicazione industriale: “‘Ok, è fantastico, ma io sono un professore universitario. Non so bene cosa fare‘”. Nonostante questa iniziale incertezza, Hu non si è arreso.

Ha dedicato gli anni successivi a perfezionare meticolosamente la sua tecnologia, riuscendo a ridurre drasticamente il tempo necessario per la produzione del materiale, da oltre una settimana a poche ore. Questo progresso cruciale ha reso il materiale pronto per la commercializzazione, portando Hu a concederne la licenza alla startup InventWood.

I primi lotti di Superwood, il nome commerciale del rivoluzionario materiale, saranno prodotti a partire dalla prossima estate negli impianti di InventWood: “Al momento, uscendo da questo impianto commerciale unico nel suo genere – quindi è un impianto più piccolo – ci stiamo concentrando sulle applicazioni per la ‘pelle’ degli edifici“, ha spiegato Lau, riferendosi a rivestimenti e finiture esterne.

La visione a lungo termine di InventWood è molto più ambiziosa: “Alla fine, vogliamo arrivare alle fondamenta dell’edificio. Il 90% dell’impatto ambientale degli edifici è dovuto al cemento e all’acciaio impiegati nella costruzione“. L’obiettivo finale è quindi quello di sostituire questi materiali ad alta intensità di carbonio con Superwood, contribuendo in modo significativo alla sostenibilità del settore edile.

Per finanziare la costruzione della fabbrica e sostenere i piani di crescita, InventWood ha recentemente raccolto 15 milioni di dollari nella prima chiusura di un round di finanziamento di Serie A. L’azienda ha comunicato che il round è stato guidato dalla Grantham Foundation, con la partecipazione di importanti investitori come Baruch Future Ventures, Builders Vision e Muus Climate Partners, sottolineando la fiducia del mercato nel potenziale di Superwood.

Un processo trasformativo che esalta la forza intrinseca del legno

Il rivoluzionario prodotto Superwood di InventWood trae origine dal legno comune, la cui composizione chimica è prevalentemente costituita da due componenti fondamentali: la cellulosa e la lignina. L’approccio innovativo alla base di Superwood si concentra sul potenziamento della cellulosa già naturalmente presente nella struttura del legno. Come ha spiegato Alex Lau, amministratore delegato di InventWood: “Il nanocristallo di cellulosa è in realtà più resistente di una fibra di carbonio“, evidenziando l’elevato potenziale intrinseco di questo componente strutturale del legno.

Il processo di trasformazione del legno in Superwood prevede un trattamento con sostanze chimiche tipiche dell'”industria alimentare“, un dettaglio che sottolinea la sicurezza e la sostenibilità del metodo. Questo trattamento chimico è finalizzato alla modificazione della struttura molecolare del legno, preparando il materiale per la fase successiva. Successivamente, il legno trattato viene sottoposto a un processo di compressione controllata, volto ad aumentare significativamente il numero di legami idrogeno che si formano tra le molecole di cellulosa. Questo incremento dei legami intermolecolari è cruciale per il notevole aumento di resistenza meccanica del materiale finale.

L’effetto combinato del trattamento chimico e della compressione porta a un aumento significativo della densità del materiale: “Potremmo densificare il materiale di 4 volte e potresti pensare: ‘Oh, sarà quattro volte più resistente, perché ha quattro volte più fibre’. Ma in realtà è più simile a 10 volte più resistente, grazie a tutti questi legami extra che si creano“, ha chiarito Lau. Questa spiegazione evidenzia come l’aumento di resistenza di Superwood non sia semplicemente proporzionale all’aumento di densità, ma sia amplificato dalla creazione di una fitta rete di legami idrogeno a livello molecolare, conferendo al materiale proprietà meccaniche eccezionali.

Resistenza superiore, leggerezza eccezionale e sicurezza inerente

Il processo di trasformazione sviluppato da InventWood culmina nella creazione di un materiale dalle caratteristiche prestazionali sorprendenti. L’azienda ha dichiarato che Superwood vanta una resistenza alla trazione superiore del 50% rispetto all’acciaio convenzionale, unita a un rapporto resistenza/peso dieci volte maggiore. Questa combinazione di elevata resistenza e notevole leggerezza apre inedite possibilità progettuali e strutturali.

Superwood è classificato come ignifugo di Classe A, attestando la sua elevata resistenza alla propagazione delle fiamme, e si dimostra inattaccabile da fenomeni di marcescenza e dall’azione dannosa di parassiti, garantendo una durabilità intrinseca. Attraverso l’aggiunta di polimeri specifici, il materiale può essere efficacemente stabilizzato per applicazioni esterne, quali rivestimenti di facciata, pavimentazioni per terrazze o coperture edili, ampliandone ulteriormente la versatilità.

Secondo quanto affermato da Alex Lau, i primi prodotti commercializzati da InventWood saranno destinati al settore dei materiali per facciate di edifici commerciali e residenziali di lusso. Questa scelta strategica iniziale permette di valorizzare le qualità estetiche e prestazionali di Superwood in un mercato esigente e attento all’innovazione. Tuttavia, la visione a lungo termine dell’azienda punta a un impiego ben più ampio del materiale.

Un effetto collaterale interessante del processo di compressione applicato a Superwood è la concentrazione dei pigmenti naturali del legno: “Si ottiene qualcosa che assomiglia a questi legni duri tropicali più ricchi“, ha aggiunto Lau, sottolineando il valore estetico intrinseco del materiale finale, che emula l’aspetto pregiato di essenze esotiche.

L’obiettivo finale di InventWood è quello di utilizzare scarti e trucioli di legno come materia prima per la creazione di travi strutturali di qualsiasi dimensione, eliminando la necessità di ulteriori finiture superficiali: “Immaginate le vostre travi a I così“, ha illustrato Lau, mostrando un campione di Superwood: “Sono bellissime, come il noce o l’ipè. Questi sono i colori naturali. Non abbiamo tinto nulla di tutto questo“. Questa prospettiva delinea un futuro in cui elementi strutturali ad alte prestazioni, realizzati con un processo sostenibile, possano contribuire significativamente alla riduzione dell‘impatto ambientale del settore edile, offrendo al contempo un’estetica naturale e ricercata.

Lo studio è stato pubblicato su Nature.