Il vecchio problema del legno: più respira, più si deforma
Il legno è uno dei materiali da costruzione più antichi e affascinanti che esistano. Assorbe e rilascia umidità in modo naturale, contribuendo a mantenere l’aria interna degli edifici in un range di umidità confortevole senza bisogno di apparecchi elettrici. Eppure questo stesso comportamento porta con sé un difetto noto da secoli: l’acqua assorbita fa gonfiare il legno in modo irregolare, lo deforma, lo indebolisce nel tempo. Più è capace di tamponare l’umidità, più tende a muoversi e a cedere. È un compromesso che i costruttori e gli artigiani conoscono bene, e che fino ad oggi sembrava difficile da superare.
Uno studio pubblicato nel 2026 sulla rivista Advanced Functional Materials da un gruppo di ricercatori guidato da Xuan Wang, Jing Kong e colleghi propone una soluzione inedita: non trattare la superficie del legno, ma ricostruire dall’interno la sua stessa parete cellulare. I risultati, ottenuti attraverso un approccio sperimentale che combina chimica molecolare e simulazioni energetiche sugli edifici, suggeriscono che questo legno “riprogettato” potrebbe rappresentare un punto di svolta per l’edilizia passiva e sostenibile.
Come funziona la parete cellulare del legno
Per capire l’innovazione, occorre fare un passo indietro nella biologia del materiale. Il legno è composto da cellule cave le cui pareti sono formate principalmente da cellulosa, emicellulosa e lignina. La cellulosa è idrofila — letteralmente “amante dell’acqua” — e questo è il motivo per cui il legno assorbe umidità dall’aria con tanta facilità. La lignina, invece, funge da struttura rigida che tiene tutto insieme. Quando l’acqua penetra tra le fibre di cellulosa, le fa gonfiare, e poiché il legno non è un materiale uniforme, il rigonfiamento avviene in modo diverso a seconda della direzione: il risultato sono deformazioni anisotrope, tensioni interne e, nel tempo, perdita di prestazioni meccaniche.
La strategia adottata dai ricercatori interviene proprio a questo livello molecolare. Da un lato, viene introdotto il D-sorbitolo, un composto che forma una rete flessibile di legami idrogeno multipli con la cellulosa, modificando il modo in cui le fibre interagiscono con l’acqua senza bloccarle completamente. Dall’altro, la lignina viene riconfigurata per sviluppare connessioni covalenti più forti e un accoppiamento interfacciale più efficace con la cellulosa stessa. L’effetto combinato è una parete cellulare che rimane funzionale di fronte all’umidità, ma non si lascia più “sopraffare” da essa.
I risultati: numeri che parlano chiaro
Le misurazioni riportate nell’abstract dello studio mostrano prestazioni notevoli su più fronti:
- Il valore di tampone dell’umidità (moisture buffer value) del legno ricostruito raggiunge 3,9 g m⁻² %RH⁻¹, confermando un’eccellente capacità di regolazione passiva dell’umidità ambientale.
- Il rigonfiamento volumetrico si riduce in modo drastico: dal 13,6% del legno naturale al 2,5% del materiale trattato, una diminuzione di oltre cinque volte.
- Il legno ricostruito supera quello nativo anche dal punto di vista meccanico: il modulo di rottura aumenta del 32% e la resistenza agli urti del 33%.
In altre parole, il materiale non solo è più stabile dimensionalmente, ma è anche più robusto. Questo è un dato tutt’altro che scontato: molti trattamenti che migliorano la stabilità del legno tendono a renderlo più fragile o rigido. Qui invece la rete molecolare flessibile creata dal D-sorbitolo sembra conferire anche una migliore capacità di assorbire energia meccanica.
Le simulazioni energetiche: un impatto concreto sugli edifici
Lo studio non si ferma al laboratorio. I ricercatori hanno condotto simulazioni energetiche su scala edilizia, confrontando le prestazioni di un edificio per uffici rivestito internamente con il tradizionale cartongesso rispetto a uno rivestito con il legno ricostruito. I risultati mostrano che la sostituzione del cartongesso con questo nuovo materiale riduce la domanda energetica complessiva dell’edificio, con un tasso medio di risparmio energetico ponderato a livello nazionale pari al 12,9%.
Questo dato è particolarmente rilevante nel contesto della transizione energetica: una quota significativa dei consumi degli edifici è legata ai sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria. Un materiale da costruzione capace di regolare passivamente l’umidità interna riduce il carico su questi impianti, abbassando i consumi senza richiedere alcuna tecnologia attiva aggiuntiva.
Un principio di progettazione molecolare per i materiali del futuro
Ciò che rende questo studio particolarmente significativo non è solo il risultato ottenuto, ma il principio di design molecolare che esso introduce. Coordinando in modo mirato le interazioni tra cellulosa, D-sorbitolo e lignina, i ricercatori dimostrano che è possibile trasformare l’umidità — storicamente un problema per il legno — in una risorsa funzionale per la regolazione passiva dell’ambiente costruito.
L’umidità non è più un nemico da escludere, ma uno strumento da governare a livello molecolare.
Si tratta di un approccio che apre scenari nuovi per l’intera categoria dei materiali da costruzione a base di biomassa: non solo legno, ma potenzialmente altri materiali vegetali che potrebbero essere “riprogettati” seguendo principi analoghi. In un’epoca in cui l’industria delle costruzioni cerca disperatamente materiali a basso impatto ambientale, resilienti e multifunzionali, questo tipo di ricerca indica una direzione concreta e scientificamente fondata.
Finanziamento della ricerca
I metadati della pubblicazione non riportano alcun finanziatore per questo studio. Questo non significa che la ricerca sia stata condotta senza finanziamenti: la disponibilità e la visibilità di questa informazione variano da rivista a rivista, e non è possibile dedurre o ipotizzare nulla al riguardo.
Fonte
Xuan Wang, Jing Kong, Lingfeng Kong, Suxiang Li, Mingzhi Wang, Jinzhen Cao (2026). Reconciling Moisture and Dimensional Stability in Wood Through Cell Wall Reconstruction for Sustainable Buildings. Advanced Functional Materials. DOI: 10.1002/adfm.78214
Finanziamento: i metadati della pubblicazione non riportano un finanziatore. L’assenza del dato non implica assenza di finanziamento.
Questo articolo sintetizza uno studio accademico peer-reviewed. Tutti i dati riportati provengono dalla pubblicazione originale, consultabile al DOI indicato.
Foto di Yury Gargay su Pexels
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