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Alla ricerca di biomateriali da funghi e cellulosa: così l'auto cambia pelle

Alla ricerca di biomateriali da funghi e cellulosa: così l'auto cambia pelle
Il Gruppo Volkswagen con il suo gigantesco Open Hybrid LabFactory guida la sperimentazione. Si arriverà a una sostanza completamente organica per rivestire gli interni dei veicoli, perfetta per l'economia circolare biologica
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"Nove mucche hanno dato la vita per realizzare questi interni in pelle": di tempo da quando Jeremy Clarkson diceva queste cose a Top Gear ne è passato. Così come è passato del tempo da quando la Rolls Royce per realizzare i tappetini di lana più morbidi del mondo usava - sulle Silver Shadow - solo pelli di agnellini abortiti. Oggi i rivestimenti in pelle vera sono banditi dagli abitacoli delle auto elettriche, considerando anche che l'impronta di carbonio della pelle è relativamente alta rispetto ad altri materiali.

Il mondo dell'auto corre così ai ripari con una costosa ricerca sui materiali per sostituire la pelle. Il laboratorio più avanzato al mondo su questo fronte è l'Open Hybrid LabFactory (OHLF) di Wolfsburg, un campus con un centro tecnico unico: ha una sala con robot industriali, macchine per lo stampaggio a iniezione, sistemi di colata e di compressione. È qui che si fa ricerca sui materiali delle auto del futuro, utilizzando gabbie metalliche e cubicoli di vetro, per rendere i tessuti, i metalli, la plastica e i materiali compositi ancora più leggeri e sostenibili, ma allo stesso tempo affidabili. Un lavoro che per la sua realizzazione ha comportato la collaborazione fra la Volkwagen, la città di Wolfsburg, l'Automotive Research Center Niedersachsen (Centro di Ricerca sull'Automotive della Bassa Sassonia), la Fraunhofer Society e l'Università Tecnica di Braunschweig, senza contare il coinvolgimento di molti fornitori del Gruppo Volkswagen, in particolare quelli che si occupano di lavorazione del metallo e della plastica.

"I biomateriali - spiegano i ricercatori Volkswagen - hanno un potenziale enorme, anche oltre le colture industriali come la colza e il legno di conifere, e possono essere prodotti in laboratorio. La cellulosa, per esempio, allo stato naturale si trova nelle pareti cellulari delle piante, ma può essere creata in laboratorio usando i batteri. I polimeri naturali hanno molte proprietà utili, per esempio sono altamente stabili e consistenti; in più, in forma pura, non ibrida, sono idonei per il processo di riciclo e possono essere compostati dopo l'uso. All'interno dell'Open Hybrid LabFactory si può coltivare la cellulosa pura nelle forme desiderate ed è un processo facilmente scalabile che può essere adattato agevolmente agli impianti di agricoltura verticale. Inoltre, essendo una sostanza completamente organica, la cellulosa pura è perfetta per l'economia circolare biologica. In 6-8 anni potrebbe essere pronta per il primo utilizzo nelle automobili".

Ma come si può arrivare a tanto? Il processo è complesso ma affascinante: la cellulosa è una materia prima importante nella ricerca sui materiali. Nello specifico, i ricercatori dell'Open Hybrid LabFactory stanno sperimentando un metodo in cui dei batteri vengono nutriti in una soluzione zuccherina, generando cellulosa in forma pura. Un volta terminato il processo di crescita, cioè quando il pezzo di cellulosa raggiunge la dimensione desiderata, i ricercatori lo "lavano" rimuovendo i batteri e poi lo asciugano, attraverso diversi passaggi. Si passa quindi alla post-elaborazione e all'essiccazione, per terminare con l'inserimento di un plastificante organico che crea la levigatezza desiderata del materiale.
 

Il Gruppo Volkswagen è coinvolto - insieme ad aziende dei settori della moda, dello smaltimento dei rifiuti e delle concerie - anche in un altro progetto di ricerca per materiali sostenibili che studia le potenzialità dei polimeri naturali a base di micelio, cioè l'apparato vegetativo dei funghi.
 

Non è certo facile, visto che questi rivestimenti non devono finire su un divano, ma in una macchina. "Nell'industria automotive - spiegano infatti gli ingegneri tedeschi del Volkswagen Shaping Mobility Hub - sviluppare un materiale innovativo richiede un lungo ciclo di sperimentazione e il Gruppo Volkswagen ha standard molto elevati in termini di sostenibilità dei componenti. Per essere approvato per la produzione di serie, un nuovo materiale deve passare attraverso quaranta test diversi, che simulano ogni aspetto delle sollecitazioni a cui è sottoposto. Nel caso dei sedili, per esempio, i rivestimenti sono sottoposti a test per lo stress meccanico, per l'invecchiamento dovuto al calore e ai raggi UV e per l'assorbimento dello sporco. Un altro test importante è quello che riguarda la resistenza all'abrasione, effettuato utilizzando un dispositivo speciale: il materiale da analizzare viene tirato e sollecitato da un timbro circolare, mentre dal basso alcuni "proiettili" premono in modo casuale. Il tutto crea sollecitazioni elevate e localizzate che si ripetono per diverse migliaia di volte nel corso di una giornata. Alla fine del processo il numero di imperfezioni - le parti in cui l'usura è visibile - indica la qualità del materiale".