I ricercatori usano un ingrediente unico per rafforzare il bambù

Credito: Pixabay/CC0 di dominio pubblico

I ricercatori dell’UBC Okanagan hanno adattato una tecnica, originariamente progettata per imbalsamare i resti umani, per rafforzare le proprietà dei biocompositi e renderli più forti.

Con l’innovazione di nuovi materiali e compositi verdi, è facile trascurare materiali come il bambù e altre fibre naturali, spiega il professore di ingegneria meccanica UBCO, il dott. Abbas Milani. Queste fibre sono ora utilizzate in molte applicazioni come l’abbigliamento, l’industria automobilistica, l’imballaggio e l’edilizia.

Il suo team di ricerca ha ora trovato un modo non solo per rafforzare queste fibre, ma anche per ridurre la loro tendenza a degradarsi nel tempo, rendendole ancora più rispettose dell’ambiente.

“Il bambù ha quasi la stessa resistenza di un acciaio dolce mentre mostra una maggiore flessibilità”, afferma il dott. Milani, direttore fondatore del Materials and Manufacturing Research Institute. “Con il suo peso ridotto, il suo costo e l’abbondante disponibilità, il bambù è un materiale che ha grandi promesse, ma fino ad ora ne aveva una grande”.

Il bambù è una delle fibre naturali più raccolte e utilizzate al mondo con oltre 30 milioni di tonnellate prodotte ogni anno. Tuttavia, le sue fibre naturali possono assorbire l’acqua e degradarsi e indebolirsi nel tempo a causa dell’assorbimento dell’umidità e degli agenti atmosferici.

Utilizzando un processo chiamato plastinazione per disidratare il bambù, il team di ricerca lo utilizza come rinforzo con altre fibre e materiali. Quindi lo polimerizzano in un nuovo biocomposito ibrido ad alte prestazioni.

Sviluppata per la prima volta da Gunther von Hagens nel 1977, la plastinazione è stata ampiamente utilizzata per la conservazione a lungo termine di resti animali, umani e fungini e ora ha trovato la sua strada per applicazioni di materiali avanzati. La plastinazione garantisce la durabilità del materiale composito sia per l’uso a breve che a lungo termine, afferma Daanvir Dhir, coautore del rapporto e neolaureato dell’UBC Okanagan.

“Il composito di bambù plastinato è stato miscelato con fibre di vetro e polimeriche per creare un materiale più leggero e tuttavia più resistente rispetto ai compositi comparabili”, afferma Dhir. “Questo lavoro è unico in quanto non ci sono studi precedenti che indaghino sull’uso di tali fibre naturali plastinate in compositi polimerici rinforzati con fibre sintetiche”.

Dhir afferma che questo nuovo composito ibrido durevole di bambù/fibra di vetro/polipropilene, trattato con la tecnica della plastinazione, ha un futuro promettente.

Supportata dal partner industriale NetZero Enterprises Inc., la ricerca mostra che l’aggiunta solo di una piccola quantità di materiali plastinati al bambù può aumentare la capacità di assorbimento degli urti del composito, senza perdere le sue proprietà elastiche. Ciò riduce anche il tasso di degradazione del materiale.

È necessario lavorare di più sull’ottimizzazione di questo processo poiché Dhir afferma che la plastinazione attualmente richiede tempo. Ma osserva che il vantaggio di scoprire la giusta composizione delle fibre naturali plastinate si tradurrà in una notevole riduzione dei rifiuti non degradabili in molte industrie, con un minore impatto ambientale.

Sono in corso studi futuri per ottimizzare e studiare l’effetto della plastinazione di altre fibre naturali, come il lino e la canapa. I ricercatori suggeriscono inoltre che un’analisi del ciclo di vita dei materiali dovrebbe essere condotta in diverse applicazioni e confrontata con campioni non plastinati. Ciò fornirà un quadro migliore del corrispondente compromesso tra l’impronta ambientale e gli effetti di durabilità meccanica.

“I biocompositi continuano a trovare nuove applicazioni nel paradigma dell’economia circolare”, aggiunge il dott. Milani. “Le innovazioni nei metodi utilizzati per sviluppare questi compositi garantiranno benefici anche in futuro”.

La ricerca compare nel Strutture composite del giornale.


Le fibre di bambù offrono un’alternativa di produzione forte e “verde”.


Maggiori informazioni:
Daanvir K. Dhir et al, Un composito verde ibrido ad alte prestazioni che utilizza riempitivi di bambù plastinati, con effetto di degrado ambientale ridotto, Strutture composite (2021). DOI: 10.1016/j.compstruct.2021.115123

Fornito dall’Università della Columbia Britannica

Citazione: I ricercatori utilizzano un ingrediente unico per rafforzare il bambù (2022, 18 marzo) recuperato il 19 marzo 2022 da https://phys.org/news/2022-03-unique-ingredient-bamboo.html

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