Coltivare tavoli in legno, il nuovo obiettivo degli scienziati del MIT

Un gruppo di ricercatori del MIT (Massachusetts Institute of Technology) ha sviluppato un metodo per coltivare del legno personalizzabile in laboratorio. Si tratta di legno ecologico, simile a quello prodotto naturalmente, che consente di realizzare qualsiasi oggetto in poco tempo e senza abbattere alcun albero.

Lo studio del MIT, pubblicato su Materials Today, parte da un presupposto fondamentale: ogni anno il mondo perde circa 10 milioni di ettari di foreste, un'area grande quanto l'Islanda. Secondo alcuni scienziati, questo porterà alla sparizione totale delle foreste in un arco di tempo compreso tra i 100 e i 200 anni. L'obiettivo è quindi trovare un'alternativa sostenibile, ma con caratteristiche simili al legno.

Per l'esperimento sono state utilizzate le foglie di Zinnia elegans, una pianta che non produce naturalmente legno. Una volta isolate le cellule, queste vengono coltivate per due giorni in un terreno liquido, per poi essere trasferite in una sostanza a base di gel ricca di fertilizzanti e di due tipi di ormoni.

I ricercatori hanno constatato che modificando il livello degli ormoni è possibile determinare le proprietà fisiche e meccaniche del materiale finale. In sostanza, i due ormoni si comportano in modo simile a cellule staminali, ordinando a quelle vegetali il modo in cui svilupparsi.

"Nel corpo umano hai ormoni che determinano come si sviluppano le tue cellule e come emergono determinati tratti. Allo stesso modo, modificando le concentrazioni ormonali nel brodo nutritivo, le cellule vegetali rispondono in modo diverso. Solo manipolando queste piccole quantità chimiche, possiamo suscitare cambiamenti piuttosto drammatici in termini di risultati fisici", ha affermato Ashlyn Beckwith, principale autrice dello studio.

In particolare, l'esperimento ha dimostrato che una quantità inferiore di ormoni porta a ottenere strutture cellulari arrotondante e a bassa densità. Aumentando la quantità di ormoni si generano, invece, strutture cellulari più dense e rigide, fornendo un materiale dalle caratteristiche molto simili ad alcuni legni naturali. Il gel risultante può anche essere estruso e usato come materiale per la stampa.

Il team, adesso, punta al passo successivo attraverso il bioprinting. In sostanza, anziché utilizzare uno stampo, è possibile coltivare direttamente il materiale in forme e dimensioni personalizzate. Attraverso una biostampante 3D viene depositato il gel cellulare in una forma specifica che finito il ciclo, risulta in un oggetto vero e proprio.

"L'idea è poter coltivare materiali vegetali esattamente nella forma di cui hai bisogno, in modo che non sia necessario effettuare alcuna lavorazione sottrattiva dopo il processo, riducendo la quantità di energia e lo spreco di materiali. C'è tanto potenziale per espandere questo progetto e coltivare strutture tridimensionali", ha aggiunto la Beckwith.

Naturalmente la ricerca è ancora in una fase iniziale e i ricercatori sono riusciti a stampare solo piccoli oggetti, tra cui una decorazione a forma di piccolo albero sempreverde. Il passo successivo sarà utilizzare cellule di piante arboree per ottenere un materiale ancor più simile al legno.