- scritto da Federico Antonelli
- categoria Bambu
Come mai il bambù è cosi resistente?
Insieme alla sostenibilità, la sua resistenza è tra le caratteristiche più importanti della pianta di bambù. Come mai il bambù è cosi resistente? Da cosa deriva la sua resistenza?
Tra le testimonianze per comprendere la resistenza del bambù, ce n’è una particolarmente significativa . Nella prima mattina del 6 agosto 1945 un B29 americano sgancia sulla città di Hiroshima la bomba atomica che in qualche secondo distrugge 70 mila edifici, uccide 200.000 persone ed incenerisce alberi e animali. La devastazione causata dal caldo infernale, dall’onda d’urto e dalle radiazioni è ben oltre l’immaginabile. Solo grazie alla durezza del suo strato esterno composto di lignina, un boschetto di bambù sopravvive, con i culmi bruciati sul lato dell’esplosione. In quel luogo ora sorge il Museo della Pace di Hiroshima e parte delle piante sopravvivono al suo interno (O. Hidalgo-Lopez, Bamboo: The gift of the Gods).
La resistenza del bambù e la struttura della pianta
La resistenza del bambù è da ricercare nella la struttura della pianta di bambù, a livello sia macroscopico che microscopico.
La pianta di bambù è costituita da un colmo, il quale si presenta generalmente con una sezione circolare cava, pareti e diametri variabili secondo la specie di appartenenza e da una serie di internodi separati dai nodi, degli ingrossamenti costituiti da un diaframma trasversale. Quest’ultimo interrompe lo sviluppo dell’asta migliorandone la resistenza meccanica e la capacità di flettersi in presenza di vento senza subire danni.
Il bambù nel corso dei millenni è stato capace di adattarsi alle condizioni climatiche più varie e la dimostrazione di questo processo di ottimizzazione ingegneristica da parte della natura può essere ritrovata nella microstruttura della pianta, origine delle sorprendenti proprietà meccaniche, quali la resistenza.
I culmi di questa erba gigante si possono dividere in uno strato esterno, l’epidermide, e uno più interno, l’area fibro-vascolare, quest’ultima composta da:
- fibre di cellulosa (40%),
- fibre vascolari (10%) e
- tessuto parenchimatico (50%)
(P. van der Lugt, Booming Bamboo).
Il bambù quindi risulta essere un materiale composito naturale. Ma cosa si intende con la definizione di bambù come materiale composito naturale?
Un materiale composito è un materiale eterogeneo, cioè costituito da due o più fasi con proprietà fisiche differenti, le cui proprietà sono migliori di quelle delle fasi che lo costituiscono.
(W.D. Callister Jr., Materials science and engineering: an introduction).
Ed è da queste sue caratteristiche intrinseche che deriva la sua resistenza.
Ma se il bambù è cosi resistente, lo si deve anche dalla disposizione e configurazione delle sue fibre.
Le fibre del bambù si sviluppano longitudinalmente, dando forma e rigidezza agli internodi, ad eccezione dei nodi, dove le fibre sono trasversali e si origina il diaframma.
Nel dettaglio, le fibre vascolari che trasportano verso l’alto le sostanze nutritive sono avvolte da fasci di fibre di cellulosa responsabili della resistenza meccanica del culmo, i quali sono immersi nel tessuto parenchimatico, che funge da matrice e garantisce la coesione della sezione. Alcuni studi condotti hanno dimostrato che la differenza di resistenza a trazione tra lo strato esterno, intermedio ed interno del culmo può essere spiegata semplicemente analizzando la dimensione e la distribuzione dei fasci di fibre in sezione (M.C.Yeh, 1995).
In particolare, la forma e la dimensione dei fasci di fibre vascolari cambiano visibilmente all’interno della parete del culmo. Mentre i fasci di fibre diventano progressivamente più piccoli verso l’esterno, la loro densità aumenta. Un sottile ma compatto strato esterno di lignina racchiude la sezione che, così composta, conferisce al bambù delle resistenze a trazione assimilabili all’acciaio e resistenze a compressione vicine al calcestruzzo.
Come mai il bambù è cosi resistente?
Quindi per concludere, il fatto che il bambù sia cosi resistente dipende dalla struttura della pianta a livello macroscopico e microscopico.
Nello specifico, dalla configurazione delle fibre, fibre e compatte, interrotte da nodi che irrigidiscono le aste, e dal fatto che si tratti di un materiale composito naturale, la cui microstruttura è composta da fibre di tipo diverso che, lavorando in maniera combinata tra loro, rendono la pianta altamente resistente.
