Il legno Bioforte supera la resistenza dell'acciaio inossidabile

Materiali avanzati

Redazione del sito web sull'innovazione tecnologica - 1 agosto 2025

In alto, un'illustrazione della formazione del legno fossilizzato, che ha ispirato il nuovo processo. In basso, la strategia del progetto per la preparazione del nuovo Bioforte Wood, utilizzando un processo biomeccanochimico. [Immagine: Ziyang Lu et al. - 10.1126/sciadv.ady0183]

Legno Bioforte

Traendo ispirazione dai processi naturali che danno origine al legno fossilizzato, scienziati spagnoli e cinesi hanno sviluppato un nuovo tipo di legno ingegnerizzato che raggiunge prestazioni strutturali straordinarie, superiori a quelle dei migliori acciai.

Dopo aver selezionato attentamente la giusta combinazione di trattamenti meccanici, chimici e biologici, il team è riuscito a modificare la struttura interna del legno, ottenendo un livello di resistenza meccanica superiore a quello dell'acciaio inossidabile.

Il processo può essere applicato a diverse tipologie di legno. Pertanto, la tecnica getta nuove basi per lo sviluppo di materiali biologici ad altissime prestazioni, che potrebbero sostituire i materiali di origine fossile (come le resine termoindurenti o i termoplastici ad alte prestazioni), che si stanno rivelando così problematici dal punto di vista ambientale e sociale.

Parti che oggi sono tipicamente in metallo sono state realizzate con precisione utilizzando il nuovo legno. [Immagine: Ziyang Lu et al. - 10.1126/sciadv.ady0183]

Il nuovo legno ingegnerizzato è stato chiamato "legno biostrong" dai suoi creatori.

"Il legno è uno dei materiali biologici più accessibili, ma al di fuori dei suoi usi convenzionali, rimane poco sfruttato per applicazioni ad alte prestazioni", ha commentato il professor Erlantz Lizundia dell'Università dei Paesi Baschi. "I nostri risultati dimostrano che è possibile ottenere materiali con prestazioni meccaniche molto elevate che, a loro volta, sono economicamente sostenibili e offrono capacità di cattura del carbonio".

La stella rossa nel grafico a sinistra mostra la resistenza del legno Bioforte rispetto a diversi altri materiali. A destra, dettagli del nuovo legno super resistente. [Immagine: Ziyang Lu et al. - 10.1126/sciadv.ady0183]

Il legno è superiore all'acciaio inossidabile

Per riconfigurare la struttura molecolare dei componenti che formano il legno, il team ha utilizzato funghi che si nutrono di legno, combinati con trattamenti meccanici e chimici.

Oltre a conferire al legno un'elevata tenacità meccanica, è stato possibile aumentarne anche la resistenza all'umidità, alle alte temperature e agli shock termici estremi (ad esempio, da -196 ºC a 120 ºC).

Inoltre, analizzando la resistenza alla trazione – la massima sollecitazione che un materiale può sopportare prima di rompersi – i ricercatori hanno scoperto che raggiungeva i 539 megapascal, un valore superiore a quello dell'acciaio inossidabile (SAE 304), una lega composta da materiali altamente rari, costosi e potenzialmente tossici come cromo e nichel. Questo valore è anche superiore a quello del legno densificato, che aveva già superato la resistenza dei metalli .

Sebbene siano necessari ulteriori esperimenti per ampliare i processi e testarli su altri tipi di materiali naturali, i progressi del team rappresentano un passo avanti significativo nello sviluppo di materiali circolari e sostenibili che potrebbero sostituire i materiali non rinnovabili e inquinanti attualmente utilizzati in molte applicazioni strutturali.

• Il legno superduro supera l'acciaio ed è uguale al titanio

Altre notizie su:

Altri argomenti