Nuova fibra di carbonio più resistente e leggera fatta a base di lignina potrebbe rivoluzionare industria

Credito: DALL-E di OpenAI (immagine generata da intelligenza artificiale)

Materiali fatti di fibra di carbonio molto più resistenti e leggeri che potrebbero essere la base per una nuova plastica più resistente e con impatti ambientali ridotti. È quanto hanno creato alcuni ricercatori della Washington University di St. Louis che stanno lavorando al progetto High Molecular Weight Esterified Linkage Lignin (HiMWELL). Per ora gli stessi ricercatori hanno pubblicato uno studio su Matter.[1]

La lignina

L’ingrediente più importante del nuovo materiale è la lignina. La lignina è un composto essenziale per molte piante ma non è mai stato sfruttato davvero nel mondo dell’industria nonostante sia un prodotto di scarto notevole. I ricercatori hanno scoperto che combinando la lignina con il poliacrilonitrile, si può ottenere “un precursore di una migliore fibra di carbonio”, come riferito nel comunicato pubblicato oggi dall’università americana. Questo nuovo materiale potrebbe portare allo sviluppo di nuove plastiche riciclabili.

Ricercatori hanno dovuto superare diverse difficoltà

Per ottenere questo i ricercatori hanno dovuto superare diverse difficoltà insite nella stessa lignina, a partire dalla sua struttura chimica particolare che non la rende molto “combinabile” con altre tipologie di polimeri. Il professore del Dipartimento di ingegneria energetica a St. Louis Joshua Yuan, aiutato dallo scienziato senior della Washington University Jinghao Li, è riuscito a riprogettare la stessa lignina alterandone le proprietà. “Abbiamo davvero creato un tipo di lignina davvero unico”, riferisce Yuan.

Resistenza alla trazione da primato

Combinando la stessa lignina con il poliacrilonitrile, la fibra di carbonio risultante mostrava una resistenza alla trazione da primato e delle proprietà meccaniche migliori rispetto alla normale fibra di carbonio. Inoltre con l’aggiunta di ulteriori miscele polimeriche, la stessa fibra di carbonio acquisiva altre interessanti proprietà meccaniche e la protezione dai raggi ultravioletti. Un giorno si potrebbero trasformare i rifiuti a base di lignina in un materiale utile, per esempio, per costruire un’auto, spiega Yuan

Che cos’è la fibra di carbonio?

La fibra di carbonio un materiale con una struttura filiforme (una fibra, appunto) fatta di carbonio. La fibra di carbonio è già conosciuta nel mondo dell’industria dei materiali. La fibra di carbonio è leggera ma è anche resistente ed è caratterizzata da diverse caratteristiche utilissima in molti settori.

Note e approfondimenti

  1. Lignin molecular design to transform green manufacturing: Matter (DOI: 10.1016/j.matt.2022.07.011)

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