Grafene, bioplastiche e fibre sintetiche: viaggio tra i materiali innovativi

sostenibilità Cerotti “intelligenti” che curano ferite e bruciature; inchiostri per tracciare prodotti alimentari; plastiche a km zero ricavate dagli scarti di caffè, prezzemolo e cannella; elettronica 2.0 stampabile e wireless, che sfrutta l’uso di celle fotovoltaiche flessibili e trasparenti, consentendo un domani a smartphone, tablet o smartwatch di ricaricarsi in modo continuo.

Ma anche edifici in grado di ridurre l’inquinamento dell’aria, mutare forma e catturare la luce del sole trasformandola in energia; circuiti elettrici stampabili su carta e plastica; cellulari che si piegano e tessuti/ capi di abbigliamento che si adattano a qualunque condizione climatica.

Queste alcune delle rivoluzioni che sarà possibile compiere grazie ai materiali innovativi.

Se ne parlerà a Material Hub, l’area tematica dedicata ai nuovi materiali nell’ambito di Technology Hub – l’evento professionale delle tecnologie innovative per il tuo futuro, in programma a fieramilanocity, dal 7 al 9 giugno 2016. Ugrafenen momento relazionale e di business promosso da Senaf per presentare al mondo imprenditoriale le nuove applicazioni tecnologiche messe in campo dai fornitori di tecnologie e migliorare le performance aziendali mediante l’impiego di innovativi processi di lavorazione.

Il Grafene è tra i protagonisti indiscussi delle soluzioni intelligenti in fase di sviluppo destinate a cambiare la vita quotidiana.
E’ un nanomateriale dalle eccezionali proprietà, che se integrato con i materiali impiegati nella manifattura tradizionale può accrescerne le prestazioni e ampliarne l’impiego. Molto resistente, 200 volte più dell’acciaio, ma anche estremamente flessibile, il grafene è anche trasparente e conduce l’elettricità e il calore meglio di molti altri metalli come ad esempio il rame.

Per queste sue caratteristiche può essere utilizzato non solo per lo sviluppo di nuovi caschi e cavi elettrici, ma anche per la realizzazione di cellulari flessibili, oggetti di uso quotidiano come racchette da tennis, tubolari e nel settore energetico per ottenere batterie più efficienti e nuovi pannelli fotovoltaici.

Una sperimentazione messa già in atto da I Graphene Labs dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova, il più importante centro italiano per la ricerca e il trasferimento tecnologico del grafene e di altri cristalli bidimensionali.

“Le sfide del futuro sono quelle legate alla creazione di nuovi supermateriali plastici, che grazie all’aggiunta di basse percentuali di grafene diventano flessibili o smart (conducono elettricità o calore) e di nuove applicazioni integrabili nel corpo

A. Abrusci -IIT

A. Abrusci -IIT

umano – commenta Vittorio Pellegrini, direttore dei Graphene Labs IIT -.

Per esempio lenti a contatto che grazie al grafene permettano di vedere all’infrarosso (riconoscimento di persone al buio), protesi super resistenti e leggere, pelle artificiale. Già oggi è stato ampiamente dimostrato che il grafene è biocompatibile e biodegradabile e quindi ottimale per queste applicazioni future.
Infine inchiostri di grafene possono essere utilizzati per realizzare piccoli circuiti elettrici (smart-tag) che possono essere stampati su ogni supporto (carta, tessuti, plastica) per permettere lo scambio di informazioni tra prodotti e persone o tra persone (Internet of Things)”.

Al centro di Technology Hub, tra le novità proposte anche i materiali cosiddetti “smart” destinati a compiere una trasformazione nel settore dell’edilizia, agevolando la riduzione dei consumi energetici degli edifici.

Polimeri trasparenti, in grado di catturare la luce e convertirla in energia elettrica, consentiranno in un futuro non troppo lontano, alle facciate dei grattacieli e a tutte le superfici trasparenti, di diventare “riserve” di energia e giocare un ruolo attivo nella riduzione di emissioni di Co2. Ma non solo.

Potremo disporre di strutture di rivestimento che mutano la propria forma in risposta a sollecitazioni termiche o elettriche, che variano la propria porosità in funzione dell’intensità della radiazione solare incidente e che potranno persino celle di Grätzel - energia solareessere in grado di combattere l’inquinamento atmosferico.

I materiali “intelligenti” saranno sempre più integrati in prodotti, edifici e infrastrutture, potremo monitorare le loro caratteristiche via internet e influenzare il loro comportamento in modo interattivo – afferma Pierpaolo Ruttico, Fondatore di Indexlab -.

Nel nostro laboratorio al Politecnico di Milano progettiamo rivestimenti che mutano la propria configurazione per adattarsi a diverse condizioni climatiche. Abbiamo inventato un metodo per costruire facciate tridimensionali complesse, rivelatosi eccezionale se abbinato alla nuova malta cementizia impiegata per la realizzazione delle facciate di Palazzo Italia a Expo 2015.

Si tratta di un metodo di fabbricazione che dona ai pannelli in cemento le caratteristiche di lucentezza e fluidità, potenziando al contempo le proprietà del materiale, che a contatto con la luce del sole “cattura” alcuni inquinanti presenti nell’aria, trasformandoli in sali inerti. Una soluzione straordinaria, che esalta le potenzialità espressive del materiale e contribuisce a liberare l’atmosfera dallo smog”.

01 aprile 2016

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