Secondo un articolo scientifico pubblicato di recente, un team di ricercatori ha sviluppato una tecnica di lavorazione del legno che rende il materiale 23 volte più duro, rendendo possibile la creazione di coltelli e chiodi di legno affilati.
Gli scienziati dei materiali dell’Università del Maryland avrebbero sviluppato un tipo di legno indurito che può essere utilizzato come alternativa sostenibile a materiali come l’acciaio e la ceramica. Per dimostrare la durezza del loro legno trattato chimicamente, il team ha creato un coltello che è quasi tre volte più affilato di un coltello da tavola in acciaio inossidabile, così come un chiodo di legno che può essere martellato nel legno senza subire alcun danno, e che non è affetto da ruggine.
“Quando ti guardi intorno e guardi i materiali duri che usi nella tua vita quotidiana, vedi che molti di loro sono materiali fatti dall’uomo perché i materiali naturali non soddisfano necessariamente ciò di cui abbiamo bisogno“, ha detto l’autore dello studio Teng Li, uno scienziato dei materiali presso l’Università del Maryland. “La cellulosa, il componente principale del legno, ha un rapporto forza/densità più alto della maggior parte dei materiali ingegnerizzati, come ceramiche, metalli e polimeri, ma il nostro attuale utilizzo del legno tocca a malapena il suo pieno potenziale“.
Un materiale comunemente usato nell’edilizia, il legno è carente in termini di tenacità rispetto ai materiali ingegnerizzati dall’uomo perché è composto solo dal 40%-50% di cellulosa, con l’emicellulosa e la lignina come componenti più deboli. Per creare il loro legno indurito, gli scienziati hanno cercato di eliminare i componenti più deboli senza intaccare la cellulosa.
Teng Li e il suo team hanno raggiunto il loro obiettivo attraverso un processo in due fasi. La prima fase ha comportato la rimozione della lignina, un processo che apparentemente rende il legno morbido, flessibile e un po’ molle, mentre la seconda fase ha comportato l’applicazione di pressione e calore al legno trattato chimicamente per rimuovere l’acqua e densificarlo. A questo punto, il legno indurito può essere lavorato e intagliato in qualsiasi forma, ma può anche essere ricoperto di olio minerale per prolungarne la durata. Poiché la cellulosa tende ad assorbire acqua, l’olio minerale preserva i coltelli di legno indurito, assicurando che rimangano affilati dopo ripetuti lavaggi.
“Il coltello taglia facilmente una bistecca ben cotta, con prestazioni simili a quelle di un coltello da tavola“, ha detto Li, aggiungendo che il legno indurito è circa 23 volte più duro del legno normale di cui è fatto.
Oltre ai coltelli di legno affilati che un giorno potrebbero essere utilizzati come alternativa a quelli in acciaio e ceramica, gli scienziati hanno anche creato chiodi durevoli che potrebbero essere martellati attraverso più tavole di legno senza subire alcun danno, e che hanno il vantaggio di essere resistenti alla ruggine.
“Un chiodo di legno indurito può essere funzionale come un chiodo d’acciaio con prestazioni comparabili, ma è immune dalla ruggine, un meccanismo di fallimento chiave dei chiodi in acciaio“, hanno scritto gli autori dello studio. “Queste applicazioni incoraggianti suggeriscono la promessa di HW come alternativa rinnovabile e a basso costo per i materiali duri convenzionali con il potenziale di sostituire gli utensili da tavola in plastica e i chiodi in acciaio“.
