Dagli scarti del legno passa la rivoluzione dell’elettronica del futuro. Un gruppo di ricerca dell’Università di Pisa ha dimostrato che la lignina – uno dei principali componenti del legno e, allo stesso tempo, uno dei più grandi sottoprodotti dei processi industriali per ottenere cellulosa e carta – può trasformarsi in un materiale utile per immagazzinare e rilasciare energia su scala microscopica. Lo studio, pubblicato sulla rivista internazionale Journal of Materials Chemistry A, è frutto di una collaborazione che coinvolge anche CNR (Bari e Salerno) e Università di Salerno, oltre all’Università di Vigo.

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. 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. 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» conclude Operamolla «Stiamo parlando diuno 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».

Il progetto nasce nel 2023, in seguito a un incontro scientifico durante il meeting autunnale della European Materials Research Society (E-MRS) a Varsavia. Da lì ha preso forma una sinergia tra Cnr-Istp Sede di Bari (Dr. Marianna Ambrico, Dr. Paolo Francesco Ambrico, Dr. Domenico Aceto), il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa – UNIPI (Prof. Alessandra Operamolla, Dr. Rosarita D’Orsi), il Dipartimento di Fisica E.R. Caianiello dell’ Università di Salerno – UNISA (Prof. Antonio Di Bartolomeo, Dr. Ofelia Durante, Sebastiano De Stefano), il CNR CNR-SPIN (Dr. Nadia Martucciello, Dr. Filippo Giubileo) e l’ Università di Vigo- Spagna (Dr. Sandra Rivas).