I SUPERMATERIALI della nuova mobilità

SPECIALE MotorAge: ANCHE COSÌ LE AUTO DIVENTERANNO PIù MODERNE

 Strade intelligenti, materiali che si autoriparano, sostanze che cambiano colore e ancora altro. Molte scoperte innovative sono entrate nei laboratori di sviluppo del mondo automotive. Vediamo alcune.

 ASFALTO SENSIBILE – Le strade antipioggia o idrorepellenti, o immerse di sensori sono note come le recenti innovazioni in cui possono correre le nostre ruote. Ma ormai si va anche oltre. Lo stesso cemento vecchio di due secoli è al centro di vari progetti di modernizzazione.

 Per esempio, aggiungendo ai tradizionali materiali (calcare, argilla, sabbia) luso di un ingegnoso additivo di fibre di carbonio (anche solo 1%) la strada riesce a essere riscaldata e a condurre elettricità. In Nebraska (USA) sono già alla seconda fase di verifica diretta di questa superficie, utilizzata per prevenire la formazione di ghiaccio e laccumulo di neve, o per asciugarla. Le sue potenzialità permetterebbero anche di avvertire il passaggio dei veicoli e segnalare, per esempio in caso nebbia, la distanza da un veicolo che procede più lentamente.

 STRADE PANNELLATE – Da ricordare su questa scia il progetto Solar Roadways, tradotto “carreggiate solari”, ma che sostanzialmente è il riferimento alle strade fotovoltaiche. Lingegnere americano Scott Brusaw, genietto dellelettronica ed elettrotecnica, ha lavorato per anni allidea dei pannelli solari stradali, qualcosa che potrebbe davvero essere una delle rivoluzioni nella mobilità.

 Nello specifico, ciascun pannello (2 m x 2) si compone di tre strati.

 Il livello superiore è una lega di vetro speciale, ultra resistente ma che permette allirraggiamento solare di passare alle celle sottostanti.
 Lo strato centrale è un kit di celle solari dotate di Led per illuminare la superficie stradale componendo segnali utili (pericolo, traffico, rallentamenti, lavori in corso).
 Il livello alla base supporta invece i filamenti per la distribuzione dellenergia e/o i collegamenti di onde radio, satellitari, ecc.

 Ogni miglio dovrebbe essere in grado di generare lenergia necessaria a 500 famiglie. Senza contare lopzione di immagazzinamento dellenergia residua. Le strade a celle possono autoriscaldarsi. Dei microprocessori nei kit di celle coordinano le funzioni e rendono le Solar Roadways un sistema cosiddetto intelligente.

 Molti i riconoscimenti. Agli EE Time ACE Awards è stato giudicato tra i progetti più promettenti dellingegneria ecologica avanzata. Non è un caso se il Dipartimento dei Trasporti Americano ha sovvenzionato laffinamento del prototipo nel 2010. I test delle Solar Roadways sono stati indirizzati a circa 50 miglia di highway nell’Idaho.

 Forse meno tecnologiche ma funzionali sono un altro paio di soluzioni. Realizzato per ledilizia ma soggetto ad altre possibili applicazioni, è una specie di sandwich che usa composti quali ossido di magnesio e fosfato di potassio per ottenere il Grancrete (derivato da un prodotto per contenere scorie radioattive): si indurisce in soli 20 minuti su unampia varietà di materiali, offre una robustezza quasi doppia e maggiore resistenza alle temperature.

 Al Cnr di Napoli hanno invece realizzato lHypucem, mix di cemento e poliuretano espanso, poroso, ma con alte qualità antirumore.

 GRAFFI E TAGLI ADDIO – Per carrozzerie e vernici, molti centri di sviluppo vedono un futuro negli studi dellUniversità dellIllinois (USA), dove è stato preparato un composto in grado di risanare graffi e piccole incrinature, come i tipici strusci da manovra soprapensiero. Lidea si basa su microscopiche capsule di clorobenzene che si rilasciano e chiudono “la ferita”.

 Il concetto “autoriparante” si segue anche con un nuovo tipo di gomma. Pensate al poter riparare una cinghia dellauto, un manicotto semplicemente unendo le due parti recise. E ciò che fa la nuova gomma creata dallESPCI di Parigi con luso di urea per ottenere i così detti legami chimici a idrogeno e rinsaldare tagli e rotture grazie alla forte attrazione chimica reciproca delle parti, a livello molecolare.

 CHIP GONFIABILI – I chip di silicio hanno ormai conquistato il mondo. Il fatto di essere miniaturizzati ha fatto la loro fortuna, ma con lo svantaggio della rigidità. Ebbene, allUniversità di Stanford (USA) hanno individuato il sistema di andare oltre, superare entrambi i fattori con un chip che si può espandere e sfruttare superfici curve. Dei piccoli dischi di silicio (in cui alloggiare sensori e celle) uniscono dei fili conduttori elastici e srotolabili che si adattano alla dimensione “gonfiata”. Il prototipo ha ottenuto unespansione di 50 volte loriginale, ma pare possano andare ben oltre. Facile individuare come a bassi costi questi chip potranno essere utilizzati per svariate applicazioni anche sui veicoli, per schermi, controlli di servocomandi e schiere di sensori, dal controllo pressione gomme ai fari adattivi, lasciando libero sfogo anche al design.

COLOUR THERAPY – Ecco poi che come i camaleonti si adattano
allambiente, un nuovo gel (anche questo dal Mit di Boston) composto da
poly2 – vinyl – pyridine, ha lattitudine di modificare il colore a
seconda dei diversi stimoli ambientali, quindi temperature, luminosità,
umidità, pressione e acidità dellaria. In sostanza lo spessore degli
strati composti cambia spessore in base a questi fattori, e con esso
lindice di rifrazione della luce. In ambito automotive potrà dare nuove
possibilità per fornire indicazioni (pensiamo a quelle meteo), ma anche
negli studi, sempre più in voga, sulla personalizzazione
dellabitacolo, della “colour-therapy” e ladeguamento dellatmosfera a
bordo tramite luci e colori variabili, da mattina a sera, con sole o
pioggia, giorno o notte, ecc. ecc.

 ASSORBIPETROLIO – Linvenzione suscitò molto interesse per la pulizia di mari, fiumi e laghi, di fatto alcune aziende produttrici di veicoli e impianti di alimentazione se ne sono interessate, soprattutto in ambito militare ma anche civile. Si tratta di un ritrovato del Mit di Boston composto da un intreccio di nanofili di ossido di manganese rivestiti da un polimero (polidimetilsilossano). Come spiegato da Francesco Stellaci, docente al Mit che ha collaborato alla ricerca, ha la proprietà di respingere lacqua ma assorbire liquidi organici come il petrolio. Utilissimo quindi anche per i filtri di benzina, olio e gasolio, costi permettendo.

 

Fabrizio Romano
06/10/2010 – 14:03