Una ricerca dell’Università di Pisa mostra come la lignina, uno dei principali componenti del legno e sottoprodotto dell’industria della carta, possa diventare il cuore di microbatterie capaci di immagazzinare e rilasciare energia in tempi rapidissimi.
Dai processi industriali per ottenere cellulosa e carta si ricava, infatti, come scarto un materiale utile per immagazzinare e rilasciare energia su scala microscopica. La lignina è la “colla” naturale che rende il legno resistente: è presente in grandi quantità nelle piante e rappresenta circa un quarto della biomassa legnosa. Eppure, nonostante sia così abbondante, viene ancora valorizzata poco, perché troppo complessa da trattare, anche se ricca di gruppi chimici che possono interagire con le cariche elettriche.
Alla prova dei microsupercondensatori
Per testarla in condizioni reali, ricercatori e ricercatrici hanno utilizzato la lignina come strato attivo in microcircuiti per trattenere e restituire la carica. Il risultato più promettente riguarda i microsupercondensatori, in pratica, dei microaccumulatori di carica velocissimi che si caricano in tempi brevi e forniscono energia quasi istantaneamente, ideali per dispositivi miniaturizzati come sensori ambientali, apparecchi biomedicali o tecnologie indossabili.
Dai processi industriali per ottenere cellulosa e carta si ricava come scarto la lignina, un materiale utile per immagazzinare e rilasciare energia su scala microscopica. © minthu via pixabay.com
La ricerca ha quindi confrontato tre diverse lignine, ottenute con metodi di estrazione differenti per capire quali fossero migliori per le prestazioni elettriche.
«In questo progetto il contributo dell’Università di Pisa è stato soprattutto sul fronte chimico: nel nostro laboratorio abbiamo estratto le diverse lignine e ne abbiamo studiato in dettaglio la struttura, per capire come la loro architettura molecolare influenzi il comportamento nei micro-dispositivi» spiega Alessandra Operamolla, professoressa del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa.
«Mettere in relazione struttura e prestazioni è fondamentale: solo così possiamo trasformare un risultato scientifico in una tecnologia realmente applicabile. La prospettiva è affascinante e molto concreta. Stiamo parlando di uno scarto abbondante e rinnovabile che può diventare un elemento chiave per l’elettronica del futuro. Se la lignina riesce a funzionare come cuore di micro-accumulatori energetici sostenibili, allora significa che l’innovazione può nascere anche dal legno e contribuire a rendere più verde la tecnologia di domani» conclude Operamolla.
Lo studio “Lignin for sustainable electronics: the interplay of structure, morphology and chemistry in modelling dielectric properties”, pubblicato sulla rivista Journal of Materials Chemistry A, è frutto di una collaborazione che coinvolge l’Università di Pisa, il Cnr di Bari e di Salerno, l’Università di Salerno, oltre all’Università di Vigo.
Se non vuoi perderti i prossimi articoli, iscriviti alla newsletter.
riproduzione consentita con link a originale e citazione fonte: rivistanatura.com
