Che cos’è il legno trasparente?  

Sono pochi i materiali da costruzione di origine biologica: escluso il legno, infatti, la prestazione strutturale da un lato e la necessità di resistenza alle intemperie dall’altro, rende fondamentale affidarsi a materiali come la pietra, il calcestruzzo, la ceramica, i metalli o il vetro. Proprio quest’ultimo però potrebbe, in un prossimo futuro, venire in parte sostituito dal legno trasparente, materiale frutto dell’innovazione tecnologica che da sempre caratterizza la ricerca costante del settore. Il legno quindi, che non solo costituisce un materiale eccellente per lo scheletro delle architetture e degli arredi, ma è anche protagonista dei rivestimenti e delle finiture più raffinate, potrebbe aggiungersi anche alle componenti trasparenti fino ad ora impensabili da realizzare se non in vetro o in plastiche particolarmente dure. 

Il legno trasparente è un materiale che conserva la struttura naturale del legno, ma con una trasparenza simile a quella del vetro. La produzione di questo materiale può avvenire con diverse modalità e principalmente tramite disidratazione e infiltrazione con resine, trattamento con soluzioni chimiche, vetrificazione del legno con trattamento termico ad alta temperatura oppure tramite accoppiamento di strati molto sottili, uniti poi con prodotti trasparenti.  
Su questa tecnologia hanno iniziato a lavorare, nel 2016, i ricercatori dell’Università del Maryland e il KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, in Svezia. La maggior parte dei processi testati prevede la rimozione selettiva di tutta la lignina, ovvero il polimero che, insieme alla cellulosa, costituisce il legno vero e proprio, e che ad esso conferisce opacità e colorazione. Dopo questa fase, la matrice di cellulosa residua viene infiltrata con polimeri trasparenti, come resine epossidiche o metacrilati, che ne migliorano la stabilità meccanica e ottica. Si ottiene così un materiale che unisce le caratteristiche del legno con quelle di un materiale trasparente.

Una ricerca dal titolo “Solar-assisted fabrication of large-scale, patternable transparent wood“, pubblicata su Science Advances nel gennaio 2021, propone anche una tecnica innovativa per ottenere legno trasparente utilizzando un approccio chimico assistito dalla luce solare: il legno viene trattato con una soluzione chimica che rimuove i gruppi cromofori dalla lignina, la sostanza che conferisce al legno il suo colore scuro e opaco. In questo caso, infatti, non si rimuove completamente la lignina dalle cellule, ma solo una parte di essa, perché ha un ruolo importante nella struttura meccanica del legno. Il processo si basa sull’utilizzo di una soluzione di perossido di idrogeno in ambiente alcalino (ad esempio, con idrossido di sodio). Questo trattamento avviene in presenza di luce solare, sfruttando l’energia solare per accelerare il processo e ridurre il consumo energetico rispetto ai metodi tradizionali.  Dopo il trattamento, il legno viene impregnato con la resina, che riempie le cavità cellulari, conferendo al materiale finale la trasparenza desiderata ma conservando una parte significativa della lignina, mantenendo la struttura del legno e riducendo la necessità di sostanze chimiche per la delignificazione completa. 

A prescindere dal metodo di ottenimento, dal punto di vista delle proprietà fisiche e meccaniche, il legno trasparente mantiene un’elevata resistenza strutturale e una leggerezza superiore rispetto al vetro, con una densità variabile in funzione della specie legnosa utilizzata e della tecnica di trattamento impiegata. Studi recenti hanno evidenziato un coefficiente di trasmissione luminosa superiore all’85%, un valore paragonabile a quello di alcune tipologie di vetro stratificato, ma con una resistenza meccanica fino a cinque volte superiore.  

Nel settore del design e dell’arredo, il legno trasparente rappresenta un’innovazione che combina estetica e funzionalità. Grazie alla sua capacità di filtrare la luce, permette di progettare soluzioni che migliorano la luminosità degli spazi senza sacrificare la privacy. 
Tra le possibili applicazioni: 

• Superfici traslucide per tavoli, mensole e pannelli divisori; 

• Integrazione con sistemi di illuminazione LED, per effetti di retroilluminazione innovativi; 

• Vetrature strutturali per arredi di design, in alternativa a materiali plastici o vetrosi. 

Il legno trasparente può essere impiegato con diverse essenze, dalle latifoglie come acero e betulla alle conifere come il pino, permettendo di ottenere finiture con differenti sfumature cromatiche e livelli di trasparenza. 

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L’impiego del legno trasparente in architettura apre scenari innovativi per l’edilizia sostenibile. Grazie alla combinazione di resistenza meccanica, isolamento termico e capacità di trasmissione luminosa, questo materiale può essere utilizzato per: 

• Sistemi di facciata con prestazioni energetiche ottimizzate; 

• Coperture trasparenti per edifici a basso consumo energetico; 

• Serramenti e superfici vetrate con elevate prestazioni isolanti; 

• Strutture modulari prefabbricate per ridurre tempi e costi di costruzione. 

Dal punto di vista energetico, il legno trasparente offre un miglior coefficiente di isolamento rispetto al vetro tradizionale, contribuendo alla riduzione della dispersione termica e migliorando il bilancio energetico complessivo dell’edificio. Inoltre, la possibilità di combinare trasparenza e resistenza meccanica apre nuove prospettive nello sviluppo di alternative meno energivore; ad esempio se utilizzato in facciata o in quanto elemento costruttivo di strutture modulari e prefabbricate, la sua leggerezza può contribuire a ridurre i costi di trasporto e di manodopera. 

Uno degli aspetti più promettenti del legno trasparente è la sua sostenibilità ambientale. La sua produzione, rispetto a materiali convenzionali come il vetro o l’alluminio, richiede meno energia e genera minori emissioni di CO2. Inoltre, la possibilità di utilizzare legnami provenienti da foreste certificate e a crescita rapida, come il pioppo, ne rafforza l’impatto positivo sulla filiera del legno-arredo. 
L’integrazione del legno trasparente in progetti di architettura bioclimatica, smart cities e costruzioni passive rappresenta un passo avanti verso edifici sempre più efficienti, sostenibili e tecnologicamente avanzati, riducendo significativamente l’impronta ecologica di nuove costruzioni. Inoltre, la combinazione di legno e trasparenza riduce la necessità di sistemi di riscaldamento e illuminazione artificiali, abbattendo così il consumo di energia.

Nonostante il grande potenziale, l’adozione su larga scala del legno trasparente presenta ancora alcune sfide. In primo luogo, i costi di produzione sono ancora elevati, in parte a causa delle tecniche complesse necessarie per ottenere il materiale e trattarlo in modo che conservi sia la trasparenza che la resistenza. Inoltre, il legno trasparente potrebbe non essere ancora abbastanza durevole rispetto ad altri materiali per alcune applicazioni, specialmente in ambienti esterni o ad alto impatto meccanico. 
La manutenzione rappresenta un altro aspetto da considerare: pur essendo resistente, il legno trasparente può richiedere trattamenti periodici per proteggersi da agenti atmosferici, come umidità e raggi UV, che potrebbero comprometterne la qualità nel tempo.

Guardando al futuro, il legno trasparente ha il potenziale di diventare un materiale protagonista nell’edilizia sostenibile. L’evoluzione delle tecnologie di produzione e la crescente domanda di soluzioni ecologiche potrebbero ridurre i costi della sua produzione e migliorare le prestazioni del materiale. La ricerca in ambito ingegneristico potrebbe anche portare a versioni più resistenti e durevoli, espandendo ulteriormente le sue applicazioni in contesti strutturali più esigenti. L’integrazione del legno trasparente nelle smart cities, negli edifici a consumo energetico zero e nelle costruzioni modulari rappresenta una delle frontiere più promettenti. Con il crescente interesse verso l’architettura bioclimatica e il design sostenibile, è probabile che il legno trasparente diventi sempre più comune in progetti che mirano a un equilibrio tra innovazione, estetica e rispetto per l’ambiente.