METODOLOGIE INNOVATIVE PER L’AFFIDABILITA’ STRUTTURALE
Negli ultimi anni, le esigenze di diminuire le emissioni di CO2 e di massimizzare l’energia proveniente da fonti rinnovabili hanno portato alla diffusione del lightweight design in molti campi, tra cui le industrie automobilistica, aeronautica ed eolica. I materiali compositi a matrice polimerica sono i migliori candidati a questo scopo, vista la loro leggerezza, combinata ad ottime proprietà meccaniche. Tuttavia la progettazione di strutture in composito risulta ad oggi piuttosto costosa per la mancanza di criteri previsionali affidabili e consolidati in ambito industriale. Il gruppo di ricerca del DTG sta lavorando da anni per comprendere al meglio questi materiali e il loro comportamento sotto sforzo, in modo da formulare modelli e metodi di progettazione affidabili. I risultati di questa ricerca permetteranno la previsione del danneggiamento e della rottura di componenti in composito, consentendo una progettazione ottimizzata, meno costosa e più affidabile.
I recenti progressi nelle nanotecnologie hanno permesso lo sviluppo di materiali compositi multifunzionali, materiali a matrice polimerica in grado di combinare, grazie alla loro struttura nanometrica, elevatissime caratteristiche meccaniche con altre proprietà chimico-fisiche di interesse applicativo. A esempio, l’aggiunta di piccole quantità di nanotubi di carbonio a polimeri strutturali li rende semiconduttori con ottime capacità di autodiagnosi e consente il monitoraggio dello stato di danneggiamento interno mediante semplici misure elettriche. Questi nuovi materiali possono essere impiegati con successo in settori quali quello automobilistico, aereonautico, eolico ecc.
Un opportuno trattamento superficiale (funzionalizza-zione) dei nanotubi può fornire al materiale anche un’azione biocida e notevoli proprietà antisettiche. I recenti codici di dinamica molecolare, consentono infine di “progettare” le caratteristiche del materiale tarandole sulle esigenze dello specifico prodotto.
