Quando il legno diventa trasparente: il materiale del futuro per luce ed energia
Il legno accompagna da millenni la vita quotidiana nelle case, negli oggetti e nell’architettura; oggi torna protagonista della ricerca scientifica con una proprietà inaspettata: può diventare trasparente e trasformarsi in un materiale innovativo capace di combinare trasmissione della luce, isolamento termico, resistenza meccanica e sostenibilità. È questo il tema del Comment pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Reviews Materials - la rivista numero uno al mondo nel campo dei materiali per impact factor - frutto di una collaborazione tra il Politecnico e l’Università degli Studi di Sassari.
Il lavoro nasce nell’ambito del progetto europeo AI-Transpwood (HORIZON-CL4-2023-RESILIENCE-01), che mira a sviluppare e validare modelli predittivi basati sull’intelligenza artificiale per studiare le proprietà chimiche, fisiche, meccaniche e ottiche del legno trasparente.
Per il Politecnico partecipano alla ricerca il professor Giulio Malucelli e la professoressa Rossella Arrigo del Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia-DISAT e le professoresse Beatrice Lerma e Doriana Dal Palù e la dottoressa Eva Vanessa Bruno del Dipartimento di Architettura e Design-DAD.
Ma che cos’è, allora, il legno trasparente? Si tratta di un materiale composito ottenuto a partire dal legno naturale. Il processo di produzione prevede innanzitutto la rimozione della lignina, un componente che conferisce al legno il suo colore e la sua opacità. Successivamente, i canali del legno sono riempiti con monomeri o miscele di monomeri, che sono poi polimerizzati o reticolati all’interno della struttura delignificata.
Il risultato è un materiale che mantiene la struttura cellulare del legno, ma acquisisce nuove proprietà: può diventare trasparente o traslucido e permette alla luce di attraversarlo. Allo stesso tempo conserva una buona resistenza meccanica e utilizza una materia prima rinnovabile.
Inizialmente il legno trasparente è stato studiato soprattutto come possibile alternativa sostenibile al vetro negli edifici. Tuttavia, le ricerche mostrano che il suo potenziale è molto più ampio. Questo materiale possiede, infatti, caratteristiche distintive: trasmette la luce in modo diffuso, evitando abbagliamenti, presenta proprietà ottiche legate alla direzione delle fibre del legno, ha bassa conducibilità termica, contribuendo all’isolamento degli edifici, e mantiene una buona resistenza meccanica.
Per queste ragioni può essere considerato un materiale energetico avanzato, capace di integrare proprietà ottiche, termiche e strutturali. In alcuni casi può offrire persino prestazioni di isolamento termico migliori rispetto ai vetri tradizionali a bassa emissività.
Una delle caratteristiche più interessanti del legno trasparente è la sua capacità di diffondere la luce in modo uniforme grazie alla microstruttura naturale del legno, migliorando la qualità dell’illuminazione negli ambienti interni e riducendo il bisogno di illuminazione artificiale.
Le possibili applicazioni sono numerose e riguardano diversi settori.
Nel campo dell’edilizia, per esempio, può essere utilizzato per lucernari o superfici trasparenti per tetti, oltre che per elementi architettonici che combinano illuminazione naturale e isolamento termico.
Nel design e nell’arredo può essere impiegato per pannelli divisori, lampade e componenti di arredamento. Nel settore automotive, invece, per realizzare coperture di dispositivi integrati nella plancia dell’auto; infine, altro campo promettente, nell’ambito dell’elettronica e della fotonica con possibili applicazioni come substrati per dispositivi optoelettronici, sensori e componenti per elettronica flessibile e indossabile.
Nonostante il grande potenziale, esistono ancora alcune sfide che limitano l’utilizzo su larga scala del legno trasparente. Come la durabilità del materiale, che può degradarsi sotto l’azione della luce ultravioletta o delle variazioni di temperatura e umidità, la complessità dei processi produttivi, che includono diversi trattamenti chimici difficili da scalare industrialmente, e la necessità di una più accurata valutazione della sostenibilità complessiva, poiché la produzione richiede energia, acqua e sostanze chimiche. A queste si aggiunge l’assenza di standard normativi specifici, indispensabili per l’utilizzo negli edifici o nei dispositivi elettronici.
Il progetto europeo non si limita allo sviluppo scientifico del materiale, ma ha prodotto anche una guida divulgativa intitolata AI-TW Guide to explore the multifunctional properties of Transparent Wood e pubblicata nel 2025. La guida è pensata per offrire un’introduzione chiara e accessibile al legno trasparente, spiegando in modo semplice come è prodotto, quali sono le sue proprietà e quali applicazioni può avere, con l’obiettivo di rendere comprensibili a un pubblico ampio concetti scientifici spesso complessi.