Bambù micro-forte per costruire grattacieli

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Tradizionalmente usato per costruire case e come impalcatura in molti paesi asiatici, il bambù è tuttavia un materiale fragile e fragile. Eppure un team di ricercatori dell’Università del Maryland ha appena sviluppato un nuovo processo che rende il bambù ancora più forte dell’acciaio a parità di peso.

La struttura del bambù viene modificata a fondo

Il segreto della fabbricazione sta in due fasi. Il primo è quello di passare il bambù attraverso un bagno di idrossido di sodio per spogliarlo parzialmente della sua lignina, che normalmente fornisce la rigidità della pianta. Questa delignificazione rende il bambù molto più poroso, ma permette la formazione di legami idrogeno all’interno delle catene molecolari di cellulosa, rafforzando la loro coesione intermolecolare.

Il bambù viene poi essiccato in un forno a microonde per 30-60 minuti, il che fa sì che il bambù si ritiri espressamente per un doppio effetto. A livello macroscopico, il riscaldamento aumenta la densità del bambù e diminuisce la sua porosità. A livello microscopico, i pori delle cellule collassano sotto l’effetto del restringimento, dando luogo a una struttura stratificata. Al contrario, le lunghe pareti di fibrille di cellulosa, responsabili della forza del bambù, rimangono conservate.

La rimozione parziale della lignina seguita dall'essiccazione a microonde cambia la struttura del legno, rendendolo più rigido e più resistente alla compressione e allo stiramento. © ACS Nano, 2020 (adattato da C.D per Futura)
La rimozione parziale della lignina seguita dall’essiccazione a microonde cambia la struttura del legno, rendendolo più rigido e più resistente alla compressione e all’allungamento. © ACS Nano, 2020 (adattato da C.D per Futura)

Proprietà meccaniche superiori a quelle del legno e dell’acciaio

In definitiva, il bambù ha perso il 28,9% del suo volume ma rimane estremamente leggero (meno di 1 g/cm3). Ancora più importante, ha migliorato significativamente le sue proprietà meccaniche, tra cui sei volte la resistenza alla trazione di acciaio, legno e altre leghe metalliche. È anche molto più rigido (modulo di Young) e resistente alla compressione.

“Queste caratteristiche meccaniche, combinate con il basso costo del materiale, l’alta efficienza energetica, l’eccellente durata e l’impronta di carbonio quasi nulla, rendono questo bambù un candidato ideale per applicazioni di ingegneria verde”, si vantano i ricercatori nel loro documento sulla rivista ACS Nano.

Il bambù cresce fino a un metro al giorno!

La maggior parte degli edifici costruiti oggi sono fatti di cemento e acciaio, materiali che generano un’enorme quantità di CO2 nella loro fabbricazione. Al contrario, i materiali rinnovabili, come il legno, producono edifici ad energia negativa poiché immagazzinano CO2 durante la loro fase di crescita.

Grazie a innovazioni tecniche come il legno a strati incrociati (CLT), abbiamo visto fiorire negli ultimi anni edifici in legno, alcuni dei quali alti fino a 18 piani. Ma il bambù ha il vantaggio di crescere molto più velocemente – fino a un metro al giorno – e può essere prodotto su larga scala, sostengono i ricercatori. Oltre alla costruzione, il bambù potrebbe sostituire il metallo nelle auto o negli aerei, riducendo il loro consumo di carburante.

Questo edificio in bambù è un’impresa tecnica ed ecologica

Articolo di Marc Zaffagni pubblicato il 12/1/2017

In Thailandia, la Panyaden International School ha acquistato un palazzetto dello sport polivalente la cui ardita architettura, ispirata al fiore di loto, è stata interamente realizzata in bambù. Una realizzazione tanto complessa quanto elegante.

Il bambù è un materiale da costruzione ampiamente utilizzato in Asia da secoli. Questo impianto cumula i vantaggi per il suo utilizzo nell’edilizia. Richiede poca manutenzione, cresce molto rapidamente, è riciclabile e richiede molta meno energia del cemento o dell’acciaio. In generale, le costruzioni in bambù sono esteticamente molto semplici. Eppure è possibile realizzare delle prodezze architettoniche con questo materiale naturale.

La prova con questo impressionante e bellissimo risultato. A Chiang Mai, una città nel nord della Thailandia, una scuola internazionale, la Panyaden International School, ha creato un palazzetto dello sport costruito interamente in bambù e la cui architettura non ha nulla da invidiare alle creazioni più elaborate che si possono vedere nelle grandi capitali.

© Chiangmai Life Construction
© Chiangmai Life Construction

Impronta carbonio zero

Progettato dalla tailandese Chiangmai Life Construction, questa palestra ha cercato ispirazione nella forma del fiore di loto, il cui posto è importante nella religione buddista, che la scuola inculca. Il tetto in tre parti evoca i petali e favorisce la ventilazione naturale. Il risultato è molto grazioso e si fonde perfettamente con l’ambiente naturale.

Questa sala di 782 m2 può ospitare fino a 300 persone e si presta a varie attività sportive (futsal, basket, pallavolo, badminton). Il telaio, tanto complesso quanto esteticamente gradevole, è stato sviluppato per soddisfare i rigorosi standard di sicurezza e per resistere al vento e ai terremoti. I progettisti sottolineano che l’impronta di carbonio dell’edificio è zero perché il bambù ha catturato più CO2 di quella emessa durante il suo trattamento con sale di boro (non sono state usate sostanze chimiche tossiche), il trasporto e la costruzione. L’edificio ha una durata di vita stimata di 50 anni.

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