L’intelligenza artificiale a supporto dello sviluppo del legno trasparente
Il cosiddetto legno trasparente (Transparent Wood) è un innovativo materiale tra i più promettenti della scena mondiale, con potenziali applicazioni anche come sostituto delle plastiche e del vetro in diversi settori industriali, come l'edilizia, l'automotive, l'elettronica e l’interior design, con un ruolo potenzialmente importante in termini di sostenibilità.
Per sviluppare al meglio le possibilità di questo materiale, il Politecnico partecipa al progetto europeo AI-TranspWood (“AI-driven multiscale methodology to develop Transparent Wood as sustainable functional material”), che è iniziato il primo gennaio di quest’anno e si concluderà il 31 dicembre 2026. Il progetto è finanziato dalla Commissione Europea nell'ambito del bando HORIZON-CL4-2023 -RESILIENCE-01-23 – “Computational models for the development of safe and sustainable by design chemicals and materials”.
Il progetto è gestito da un consorzio internazionale di università, centri di ricerca e imprese, coordinato da VTT Technical Research Center of Finland Ltd e vede la partecipazione, oltre al Politecnico, di Aalto University (Finlandia), KTH (Svezia), TU Wien (Austria), Università di Sassari (Italia), AIMPLAS (Spagna), Latvijas Finieris (Lettonia), Inuru GMBH (Germania), BM Plastic (Italia), Strane Innovation (Francia), EPFL−CECAM (Svizzera, partner associato).
Per il Politecnico sono coinvolti il Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia-DISAT – con il lavoro dei docenti Giulio Malucelli e Rossella Arrigo - e il Dipartimento di Architettura e Design – DAD – con le docenti Beatrice Lerma e Doriana Dal Palù.
AI-TranspWood mira a creare una metodologia multiscala basata sull’intelligenza artificiale (IA) per la progettazione e realizzazione di nuovi compositi funzionali a base di legno nell’ottica del framework “Safe and Sustainable by Design” (SSbD) dell’Unione Europea. Il concetto sarà dimostrato appunto per il legno trasparente, sviluppando un framework SSbD supportato dall’intelligenza artificiale, con l’obiettivo di contribuire al Green Deal europeo, fornendo materiali sostenibili innovativi e strumenti economicamente vantaggiosi per le industrie europee, aprendo la strada verso una transizione verde e sostenibile. Gli strumenti SSbD, insieme ai nuovi materiali in legno trasparenti aumenteranno la capacità di innovazione delle PMI e dell’industria per futuri prodotti sostenibili.
Con l'aiuto di strumenti dell’IA ed esperimenti avanzati saranno sviluppati modelli multiscala, dalla scala atomistica al continuo, per il processo di produzione e la meccanica del legno trasparente, consentendo uno screening virtuale delle possibili alternative di origine biologica alle sostanze chimiche e di origine fossile necessarie per la produzione del legno trasparente, utilizzando soluzioni e tecnologie attuali.
I modelli computazionali costruiti saranno condivisi apertamente all'interno dell’European Environment for Scientific Software Installations (EESSI); strumenti di facile utilizzo basati sui cosiddetti modelli surrogati saranno disponibili anche nell'ambiente VTT Modeling Factory, insieme agli strumenti per l’analisi di sistemi industriali LCA. Saranno sviluppati quattro casi industriali relativi al legno trasparente, con l'obiettivo di essere commercializzati nei settori dell'edilizia, automobilistico, elettronico e dell'interior design. Il framework SSbD guiderà l'intera creazione dei prodotti a base di legno trasparente, fornendo un vantaggio competitivo ai produttori europei interessati a introdurre i compositi in legno trasparente nel mercato UE. Questo può aumentare considerevolmente la quota europea nella produzione globale di compositi sostenibili in legno trasparente.
Nella cornice del progetto, il DISAT sarà in particolare convolto in attività di caratterizzazione sperimentale, utilizzate nella definizione dei modelli predittivi che descriveranno il comportamento termico, ottico, meccanico e fisico del legno trasparente. Le attività del DAD saranno invece maggiormente dedicate alla valutazione, da un punto di vista qualitativo e quantitativo, della percezione del legno trasparente e delle tecnologie affini, da parte di utenti rappresentanti della società civile e dei professionisti del progetto, provenienti dall’area del Mediterraneo e dalla Scandinavia.
