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Schiuma di legno e spugna di metallo: possono essere combinati?

 

Questa era la domanda che gli esperti dell'Istituto Fraunhofer per la ricerca sul legno, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, hanno approfondito in un progetto intitolato "HoMe Foam" - con HoMe come acronimo tedesco per legno-metallo L'innovativo mix di nuovi materiali vanta eccellenti proprietà isolanti e una bassa resistenza alla flessione.

Il Fraunhofer Institute for Wood Research è uno dei poli di ricerca più importanti d’Europa per quanto riguarda le nuove tecnologie del legno.

 

Oggigiorno, la sostenibilità è un aspetto chiave nello sviluppo di nuovi materiali, in cui l'obiettivo principale è garantire che i materiali di input utilizzati provengano da fonti rinnovabili e che il prodotto sia riciclabile al termine della sua durata. I ricercatori dell'Istituto Fraunhofer per la ricerca sul legno, WKI stanno sviluppando schiume di legno interamente in legno. Le naturali proprietà adesive del legno rendono gli adesivi sintetici superflui. Dal punto di vista ecologico, questo rende le schiume di legno ideali per una vasta gamma di applicazioni, ad esempio come materiale di base per costruzioni leggere e pannelli sandwich, come materiale da imballaggio, o per isolamento termico o isolamento acustico.

 

Per ampliare la gamma di applicazioni della schiuma di legno, un gruppo di ricercatori dell'Istituto Fraunhofer guidato dal Dr. Frauke Bunzel di Fraunhofer WKI ha sviluppato un ibrido di schiuma di legno-metallo che unisce le proprietà sia della schiuma di legno che della spugna di metallo.

Nel corso del progetto, i ricercatori hanno elaborato i principi per la produzione del composito e determinato le sue proprietà chiave iniziali, rendendo possibile la classificazione in relazione ad altri materiali.

"Il rafforzamento della schiuma di legno con uno scheletro di metallo, ad esempio, può migliorare notevolmente la sua resistenza alla flessione."

"Questo lo rende un materiale di base ideale per pannelli sandwich o come materiale semilavorato leggero autoportante", spiega il dott. Bunzel.

Un altro vantaggio è che, a differenza della schiuma di legno, la spugna di metallo può condurre elettricità.

Le proprietà della schiuma di legno sono i suoi alti livelli di assorbimento acustico e bassa conduttività termica, che lo rendono un materiale isolante eccellente.

La schiuma di legno presenta alti livelli di assorbimento acustico e bassa conduttività termica, che la rendono un materiale isolante eccellente. La combinazione di spugna metallica e schiuma di legno crea un materiale ibrido leggero con una funzionalità più elevata che può essere utilizzato per componenti che forniscono rinforzo e assorbono il suono. Il materiale è quindi adatto per l'uso nell'industria automobilistica, ad esempio, come rinforzo di tappeti acustici nei vani motore o come piastre di pavimento.

 

Come si ottiene il composito Legno-metallo?

La spugna di metallo si ottiene attraverso un processo di fusione. Il risultato è una struttura metallica a celle aperte simile a una spugna con molte minuscole cavità. Allo stato attuale, questa spugna di metallo è fabbricata in piastre che misurano 250 mm x 250 mm x 30 mm. La schiuma di legno, che ha una consistenza solida simile a quella degli albumi d'uovo sbattuti, deve quindi essere inserita all’interno della spugna di metallo attraverso un processo di maschiatura.

Il gruppo di lavoro sta attualmente esaminando i modi per semplificare il processo di produzione della schiuma di legno e per semplificare e accelerare il processo di inserimento della schiuma di legno nella spugna di metallo.

 

Procedimento per produrre la schiuma isolante di legno

La Wood foam, grazie alla composizione lignocellulosa, riesce a resistere egregiamente agli urti e può essere utilizzata anche per gli imballaggi, che oggi rappresentano il 50% del volume dei rifiuti in discarica.

Per ottenere la Wood Foam si utilizzano gli scarti del legno – conifere e latifoglie – di tutte le dimensioni, che vengono finemente triturati ed eventualmente miscelati a canapa, paglia o altri materiali a base di cellulosa. Il composto una volta essiccato è caratterizzato da prestazioni che possono essere paragonate a quelle del polistirene. Un pannello di schiuma isolante di legno di faggio ha una conducibilità termica di circa 0,032/0,040 W/mK.

 

Per ottenere la Wood Foam  non vengono utilizzate sostanze chimiche leganti e la coesione tra le particelle legnose avviene esclusivamente grazie ai punti di forza vincolante del legno che si attivano durante il processo di fabbricazione.

 

(fonte phys.org)