Fibre naturali usate da migliaia di anni
Se la preoccupazione ambientale mette in primo piano l'uso di fibre di piante, il loro uso per i materiali compositi è dimostrato almeno dall'Antico Egitto. "Le cellule delle piante hanno due funzioni principali: il trasporto della linfa e la sua resistenza meccanica. In piante come il lino, la canapa o l'ortica, il nucleo trasporta la linfa, mentre la corona esterna ha una funzione meccanica. Queste fibre sono state usate per secoli per fare vestiti. Il papiro è stato il primo materiale composito con cui è stato fatto un impilamento asimmetrico per consentire l'avvolgimento", spiega Christophe Baley, professore all'Università della Bretagna meridionale e specialista in biocompositi.
I primi compositi moderni utilizzavano il lino o il cotone
Dopo che le prime materie plastiche apparvero nell'industria per usi come l'isolamento elettrico, il desiderio di rinforzarle meccanicamente divenne rapidamente evidente. Il cotone era usato nel celoron. "Quando abbiamo voluto aumentare le proprietà meccaniche, siamo passati dal cotone alle fibre di lino. Questo è quello che è stato utilizzato per fare le prime strutture primarie di aerei in composito", dice Christophe Baley. Il ritorno di questi materiali, poi detronizzati dalle fibre di vetro o di carbonio, non è quindi sorprendente.
Ottenere la giusta fibra
Per essere interessanti, le fibre naturali per i compositi devono essere facili da lavorare e avere buone caratteristiche geometriche e meccaniche. "Il sistema di sviluppo di piante come il lino, la canapa o l'ortica permette cellule lunghe, fino a 25 cm. In confronto, l'estrazione delle fibre di bambù è molto complessa e richiede un trattamento chimico per ottenere fibre continue. Si lavora molto sul ramiè, ma non cresce qui", dice il professore dell'UBS.
Costruire catene di valore agricolo redditizie per il biocomposito
Mentre in passato sono state utilizzate varie fibre europee, soprattutto canapa, lino, ortica e ginestra spagnola, i vincoli economici e ambientali hanno quasi fatto scomparire alcune di queste fibre. "La canapa aveva un problema di malattie. C'erano 19.000 ettari di ortica alla fine della prima guerra mondiale. Ma questo è stato fermato perché la pianta è difficile da lavorare. Quando lo si taglia, si lascia il rizoma e cresce di nuovo, il che non va con la base della rotazione delle colture. Il lino, invece, è stabile, con un mercato stabile e una grande selezione di varietà dalla fine degli anni '50. Può tornare in una trama ogni sette anni. Si sta lavorando nella Francia orientale e in Scandinavia per ristabilire un'industria dell'ortica. Non è facile convincere gli agricoltori a passare a nuove piante. È necessario garantire un reddito agricolo, con una stabilità delle quantità e delle proprietà della pianta. L'idea è quindi quella di utilizzare gli impianti esistenti oggi", dice Christophe Baley.
Innovazione intelligente nella nautica
Appassionato del settore nautico, il ricercatore segue da vicino l'industria. Ci invita a fare un passo indietro rispetto alle innovazioni nei materiali proposti per le barche di domani. "C'è il desiderio di evolvere nella costruzione delle barche. Ma ci sono molte false buone idee. Passo molto tempo a dire di fare attenzione ai concetti utilizzati, pensare a guardare l'intero ciclo di vita" conclude.
