Un primo piano dell'aerogel per l'isolamento, sviluppato dalla cellulosa di legno. Credito:Jonas Garemark/Wallenberg Wood Science Center, KTH Royal Institute of Technology
Un giorno presto, gli edifici potrebbero diventare più efficienti dal punto di vista energetico e sostenibili dal punto di vista ambientale grazie al materiale isolante sviluppato dal legno da ricercatori svedesi. Il materiale di nuova concezione offre prestazioni termiche pari o addirittura migliori rispetto ai normali materiali isolanti a base di plastica, secondo i ricercatori che hanno riportato di recente in Materiali e interfacce applicative ACS .
Yuanyuan Li, assistente professore presso il Wallenberg Wood Science Center, KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, afferma che il nuovo materiale isolante è un legno integrato con aerogel, realizzato senza l'aggiunta di sostanze aggiuntive.
Gli aerogel di cellulosa di legno in sé non sono una novità:negli ultimi anni i ricercatori hanno sviluppato tipi avanzati di aerogel e altri compositi nel Wallenberg Wood Science Center del KTH, ma Li afferma che il nuovo metodo rappresenta una svolta nella creazione controllata di nanostrutture isolanti nel pori del legno.
"Gli aerogel forti a base biologica potrebbero essere utilizzati per sostituire gli attuali aerogel a base fossile per un super isolamento termico, contribuendo all'efficienza energetica, alla bioeconomia e allo sviluppo di una società sostenibile", afferma Li.
Il processo inizia con la delignificazione del legno, ovvero la rimozione della lignina che conferisce al legno il suo colore e la sua forza, lasciando pori vuoti o lume. La riduzione della conduttività termica nel materiale si ottiene facendo il passo successivo:entrare in questi grandi pori vuoti e generare più nanopori al loro interno, in effetti migliaia.
Queste strutture nanoporose sono create dalla dissoluzione parziale delle pareti cellulari seguita da una precipitazione controllata, dice. Viene aggiunta una miscela di liquido ionico (IL) per dissolvere parzialmente la parete cellulare prima dell'aggiunta di acqua, che genera reti di nanofibrille che rendono il lume nanoporoso.
Li afferma che i ricercatori hanno sviluppato un elevato livello di controllo sul processo di precipitazione, il che significa che possono creare il livello preciso di nanoporosità per ottenere una conduttività termica ideale.
L'isolamento degli edifici non è l'unico potenziale utilizzo dell'aerogel. Li afferma che la struttura unica consente materiali avanzati per l'accumulo e la conversione di energia e persino l'ingegneria dei tessuti. "Nell'imballaggio, ad esempio, la schiuma di plastica come il polistirene aiuta a prevenire il trasferimento di calore tra gli oggetti e l'ambiente circostante, in modo da mantenere le merci fresche durante la spedizione", afferma.
"Ma la formazione in situ di reti di nanofibrille all'interno degli spazi vuoti del legno può far sì che il legno sia altamente termoisolante". + Esplora ulteriormente
