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Lab Legno prodotto per eliminare la deforestazione

I ricercatori del MIT hanno sviluppato strutture di cellule vegetali simili al legno in un laboratorio nel tentativo di ridurre al minimo l'enorme carico ambientale della deforestazione. 

Ogni anno, gli esseri umani abbattono circa 15 miliardi di alberi. Trasformare il legno in tavoli su cui mangiare e sedie su cui sedersi, dalle persone che lo tagliano, al trasporto e alla distribuzione, e infine alle persone che si prendono il tempo per produrlo, è un processo lungo e costoso.

Attualmente, si stima che i prodotti estratti dal legno siano commercializzati per 631 miliardi di dollari nel 2021 e si prevede che raggiungano la soglia dei 900 miliardi di dollari entro il 2026. 

La biostampa 3D è stata una tecnica in ascesa che prende tessuti e organi e li produce in modo controllato. Ciò avviene attraverso una disposizione degli elementi chimici che sono saturi all'interno dei materiali biologici utilizzati, compresi i prodotti biochimici e le biocellule. 

stampa 3D
Credit: Getty Images

Il team del MIT ha realizzato un esperimento che ha fornito proprietà simili alle cellule staminali alle normali cellule vegetali. Questi tessuti vegetali simili al legno sono stati coltivati ​​in un laboratorio senza terreno e luce del sole, le cose di cui di solito ha bisogno il legno. Hanno preso le foglie di una pianta fiorita chiamata Zinnia comune (Zinnia Elegans) e ne hanno rimosso le cellule. Mantenendo il liquido in un mezzo per alcuni giorni prima di manipolare le cellule vegetali, i ricercatori hanno quindi applicato un mezzo a base di gel per potenziare le cellule con sostanze nutritive e ormoni

Attraverso la stampante 3D, i ricercatori hanno rilasciato la soluzione di coltura di gel cellulare su un piatto, quindi ne hanno accuratamente costruito la forma e l'hanno lasciata per il suo periodo di incubazione in una stanza buia per tre mesi. Il materiale vegetale stampato in laboratorio non solo è sopravvissuto, ma ha prosperato a una velocità doppia rispetto a un albero a crescita naturale.

I ricercatori hanno manovrato con successo le cellule per crescere attraverso due ormoni vegetali chiamati auxina e citochinina. I risultati hanno indicato ai ricercatori che l'alterazione della concentrazione ormonale nel gel ha permesso loro di controllare i risultati delle proprietà fisiche e meccaniche delle cellule in crescita. Regolando le proporzioni degli ormoni all'interno del gel, sono stati in grado di controllare la compattezza del legno.

Hanno scoperto che proporzioni ormonali più elevate causavano una crescita dei materiali vegetali più piccola ma con strutture cellulari più dense. Inoltre, genererebbe materiale vegetale più rigido e consentirebbe ai ricercatori di coltivare materiale vegetale con una rigidità simile a quella dei legni più naturali.

Il principale ricercatore Beckwith ha valutato la composizione e la struttura del prodotto finale attraverso la microscopia a fluorescenza. 

"Puoi valutare visivamente quali cellule stanno diventando lignificate e puoi misurare l'allargamento e l'allungamento delle cellule". Afferma, esibendo l'idea che la capacità di controllare le cellule vegetali le ottimizza per essere utilizzate per uno scopo specifico.

Il biologo vegetale e presidente del Boyce Thompson Institute ha contribuito al progetto di ricerca. Crede che se questo approccio dovesse essere massimizzato “Richiederebbero investimenti finanziari e intellettuali significativi, probabilmente sia dal governo che da fonti private”. 

I ricercatori del MIT suggeriscono che la tecnica di stampa 3D non produce rifiuti e quindi sarebbe migliore per l'ambiente e l'economia.