La fibra ottica è stata una enorme rivoluzione per l'evoluzione della tecnologia e lo sviluppo di Internet: ha permesso la trasmissione di enormi quantità di dati a distanze anche notevoli (esistono decine di cavi intercontinentali in fibra ottica, le cosiddette dorsali, stesi sul fondo degli oceani) e con la massima affidabilità. Se oggi possiamo connetterci ad Internet con questa facilità e con queste prestazioni, è certamente merito dei cavi in fibra ottica. Non è strano, quindi, che su questa tecnologia si faccia moltissima ricerca scientifica al fine di migliorare ulteriormente le prestazioni o, in alcuni casi, di usare nuovi materiali per crearne le fibre.
I ricercatori del VTT, un centro di ricerca scientifica finlandese, hanno infatti messo a punto un nuovo modo di realizzare le fibre ottiche a partire dal legno riuscendo a far sì che funzionino allo stesso modo di quelle tradizionali in vetro o polimeri.
Come Funzionano le Fibre Ottiche Tradizionali
L'attuale tecnologia delle trasmissioni dati in fibra ottica si basa sulla riflessione della luce. Invece di trasmettere un segnale elettrico (cosa che accadeva ad esempio con i vecchi doppini in rame, usati per le connessioni ADSL di vecchia generazione), la fibra ottica permette la trasmissione di segnali luminosi. Gli impulsi di luce viaggiano lungo i cavi in fibra ottica usando un processo chiamato riflessione interna totale, in cui i fotoni rimbalzano sulle pareti interne delle fibre trasparenti e rimangono intrappolati all'interno della fibra durante il loro viaggio da un'estremità all'altra. In questo modo è possibile inviare un flusso di dati "sparando" fotoni da un capo all'altro di una fibra ottica.
Le Fibre Ottiche di Legno: Un'Innovazione dal VTT Finlandese
L'idea dei ricercatori del VTT è stata quella di mantenere lo stesso principio di funzionamento delle fibre ottiche in vetro o polimeri plastici, variando soprattutto i materiali. I cavi in fibra ottica sviluppati in Finlandia sono realizzati con cellulosa rigenerata, derivata dal legno. Il processo di fabbricazione prevede il trattamento con solventi ionici a base di sale e il successivo avvolgimento del filo di cellulosa con un ulteriore strato esterno in acetato di cellulosa. Questo secondo strato ha un indice di rifrazione della luce inferiore rispetto al nucleo. Di conseguenza, come avviene con i cavi in fibra ottica di vetro o plastica, i fotoni rimbalzano all'interno del cavo e rimangono intrappolati per tutto il loro tragitto da un estremo all'altro. Ciò vuol dire che, anche usando la cellulosa di legno, è possibile inviare e ricevere fotoni e, quindi, trasmettere dati.
Perché Creare Fibre Ottiche di Legno?
Se le fibre ottiche in vetro o polimeri funzionano così bene, è lecito chiedersi per quale motivo dovremmo passare a quelle fatte di cellulosa di legno. Naturalmente, come tutte le scoperte scientifiche, non stiamo parlando di qualcosa che arriverà a breve sul mercato: ci vorranno ancora anni prima di vedere una applicazione commerciale di questa nuova tecnologia. I vantaggi derivanti dall'uso del legno per le fibre ottiche, in campi di applicazione specifici, sono però più di uno.
Leggi anche: Vantaggi dei pannelli in fibra di legno per controsoffitti
Innanzitutto, il legno è facilmente biodegradabile, quindi una fibra ottica in legno non più utilizzata potrebbe anche essere abbandonata lì dove sta e finirebbe per scomparire da sola dopo qualche anno. Poi il legno assorbe acqua, e siccome l'acqua modifica il modo in cui la luce attraversa la fibra ottica, è possibile usare questa tecnologia per realizzare sensori di umidità o di allagamento per strutture architettoniche. "Abbiamo testato l'idoneità della fibra per misurare i livelli di umidità. Usando una lunghezza di fibra di pochi centimetri, siamo già riusciti ad aumentare l'attenuazione della luce trasmessa nella fibra di molti ordini di grandezza", afferma Ari Hokkanen, ricercatore del VTT.
Sensore in fibra ottica bioassorbibile - servizio TGR Leonardo
Il Legno come Materiale Edile Ecologico: Vantaggi e Applicazioni
Il legno è sia il più antico che il più conosciuto materiale edile al mondo: caldo, confortevole e duraturo. Oggi, grazie alla tecnologia, lo trasformiamo in fibre, creando così un eccellente isolamento termoacustico. Utilizziamo soprattutto il legno di conifera come materia prima. I punti di forza: alta disponibilità e ottima qualità delle fibre. I nostri materiali edili ecologici e salubri sono privi di inquinanti e creano un clima abitativo piacevole mentre quelli convenzionali possono contenere fibre nocive e inalabili. Come materia prima naturale e rinnovabile, il legno preserva le risorse, salvaguarda la fauna e la flora e protegge l’ambiente. Il nostro legno deriva da silvicoltura responsabile.
Isolamento Termico Superiore
Il legno è una materia prima preziosa con una alta capacità isolante di natura. Un processo produttivo unico aumenta queste capacità del legno, triplicandole. La porosità e la composizione delle fibre rendono l’isolamento di legno ancora più performante. Grazie al loro eccellente valore isolante, d’inverno godrai di un calore avvolgente nonché di un risparmio più alto riguardo il consumo e i costi di energia. Anche durante gli inverni più rigidi. Tra i materiali edili il legno è il materiale con la più elevata capacità termica. Dunque, in estate, i pannelli isolanti offrono una protezione dal calore molto elevata rispetto agli isolanti convenzionali. Fanno sì che l’energia termica assorbita venga conservata più a lungo (sfasamento) e rilasciata in piccole dosi agli spazi interni (variazione di ampiezza). Così gli interni rimangono freschi anche in caso di temperature record. Le nostre fibre di legno conservano calore e freddo e li rilasciano non prima di 14 ore. Il tetto è esposto alle intemperie. Al contrario degli isolanti convenzionali, le fibre di legno proteggono anche dal caldo estivo. Grazie a un’alta capacità termica pochissimo calore viene rilasciato solo durante le ore notturne.
Eccellente Protezione Acustica
Il rumore non è solo fastidioso, ma nocivo. Le persone sono esposte a fonti di rumore soprattutto nelle città. Pertanto, si rischiano malattie serie se nemmeno le nostre case ci proteggono. Ecco perché è necessario insonorizzare gli edifici. I pannelli isolanti in legno offrono un’ottima protezione acustica da calpestio e dai rumori aerei. Non importa se abiti vicino all’aeroporto o a una strada trafficata: con gli isolanti in fibra di legno disponi di una protezione affidabile dal rumore. La fibra di legno è un genio universale che offre protezione acustica da calpestio e dai rumori aerei grazie ad una struttura elastica e resistente alla compressione. Così dotiamo casa tua di un’acustica più salubre.
Maggiore Sicurezza Antincendio
Gli isolanti in fibra di legno consentono di risparmiare tempo prezioso in caso di incendio. Grazie alla carbonizzazione rimangono intatti più a lungo rispetto agli isolanti convenzionali, limitando l’alimentazione di ossigeno e una propagazione veloce dell’incendio.
Leggi anche: Applicazioni nell'Edilizia Sostenibile
Regolazione Naturale dell'Umidità e Clima Abitativo Sano
È l’atmosfera avvolgente di un edificio che ci fa sentire a casa. Pertanto, abbiamo bisogno di un clima abitativo salutare, piacevole e privo di inquinanti. Tre vantaggi in un unico prodotto: i nostri isolanti in fibra di legno hanno un'elevata capacità di assorbimento dell'umidità, fino al 15% del proprio peso. Assorbono le particelle di vapore acqueo in modo omogeneo, grazie alla capillarità delle fibre, e poi le rilasciano nuovamente nell'aria, grazie all'apertura alla diffusione.
I pannelli isolanti in fibra di legno possono assorbire fino al 15 % del proprio peso in umidità senza perdere il loro effetto isolante. L’umidità viene assorbita dall’isolante e poi rilasciata nell’aria interna. Cappotti termici attivi a livello capillare riescono a trasportare l’acqua in diversi modi (capillarità e diffusione del vapore). L’umidità viene catturata dal pannello isolante e distribuita uniformemente. Pertanto, si evitano picchi di umidità e potenziali danni correlati. La diffusione del vapore descrive il trasporto dell’umidità causato dalla differenza di pressione sui lati del componente edile.
Sostenibilità e Certificazioni
I pannelli isolanti in fibre di legno danno un contributo prezioso alla tutela dell’ambiente. Come gli alberi, che catturano l’anidride carbonica (CO2), anche i nostri isolamenti in fibre di legno assorbono la CO2 impedendo che venga rilasciata nell’atmosfera. La nostra ditta è certificata PEFC: il legno è la nostra passione e proprio per questo abbiamo deciso di certificarci secondo i rigorosi standard del PEFC, riconosciuto in tutto il mondo. Grazie a questa scelta, siamo in grado di assicurare che i nostri prodotti hanno davvero un'origine legale, sostenibile e rispettosa delle persone.
Leggi anche: Vantaggi cappotto in fibra di legno