A causa del massiccio consumo di energia e delle elevate emissioni di carbonio derivanti dalla produzione dei materiali da costruzione tradizionalia base di cemento, lo sviluppo di materiali da costruzione low-carbon è diventato sempre più urgente.
Lo studio “Colonial sandcastle-inspired low-carbon building materials, pubblicato su Matter da un team di ricercatori giudato da Wang Shutao del Technical Institute of Physics and Chemistry (TIPC) dell’Accademia cinese delle scienze si è ispirato ai vermi dei castelli di sabbia coloniali (Phragmatopoma californica) e ha sviluppato materiali da costruzione a basso contenuto di carbonio a base naturale che promettono di essere utilizzabili nelle costruzioni low-carbon carbonio di prossima generazione.
Per fabbricare materiali da costruzione low-carbon, di solito vengono utilizzati come sostituti del cemento adesivi diversi, come geopolimeri, resine e adesivi indotti da alta pressione. I ricercatori cinesi evidenziano che «Rispetto a questi leganti, gli adesivi a base naturale sono promettenti per la rinnovabilità e l’ecocompatibilità delle biorisorse. Enormi sforzi di ricerca sono stati dedicati al legame dei granuli, utilizzando biopolimeri come adesivi o approcci di biomineralizzazione. Tuttavia, a causa delle deboli proprietà meccaniche di questi aggregati granulari, esistono ancora dei limiti nelle costruzioni pratiche. Lo sviluppo di materiali da costruzione resistenti e low-carbon a base naturale è quindi impegnativo ma di grande importanza per ridurre le emissioni di carbonio e il consumo di energia nell’applicazione pratica».
Con il nuovo studio, I ricercatori cinesi hanno scoperto che «In natura i vermi dei castelli di sabbia possono costruire forti colonie come nidi lungo le coste perchè legano vari granuli come sabbia e pezzi di conchiglia nel loro nido».
I ricercatori hanno capito che il punto chiave è l’adesivo composito secreto dai vermi dei castelli di sabbia che contiene contemporaneamente sia proteine cationiche che proteine anioniche e può legare tenacemente i granuli.
Imitando questo processo, il team di Wang ha prodotto materiali da costruzione low-carbon con buone prestazioni meccaniche e ispirati ai nidi coloniali dei vermi dei castelli di sabbia e gli scienziati cinesi concludono: «Basati su adesivi biopolimerici con carica opposta, questi materiali da costruzione low-carbon a base naturale possono essere costruiti in diversi granuli (ad esempio sabbie del deserto, sabbie marine, scorie di cemento ecc.) a bassa temperatura e a pressione atmosferica. I materiali da costruzione low-carbon a base naturale proposti possiedono proprietà anti-agenti atmosferici, impermeabilità e riciclabilità uniche. Il nuovo materiale progettato presenta inoltre un grande potenziale per le costruzioni low-carbon di prossima generazione».
