Materiali bio e inifughi grazie al progetto ECO-COMPASS. Una collaborazione tra Europa e Cina.
Quando saliamo a bordo di un aereo per volare, pensiamo mai come sono stati realizzati? I materiali di questi mezzi di trasporto sono leggeri e resistenti, ma non sempre rispettano l'ambiente. Cerchiamo di capire se è possibile modificarli.
La maggior parte degli aerei moderni sono in gran parte realizzati in alluminio e fibra di carbonio o fatti da materiali compositi in fibra di vetro. Al momento non sembra esserci un'alternativa per le strutture primarie. Per quanto riguarda invece le strutture secondarie o gli interni, che non hanno bisogno di essere così resistenti, esiste un'altra scelta?
"Qui, all'interno dell'aereo, possiamo vedere alcuni dei materiali che stiamo cercando di sostituire con quelli bio", ci spiega Jens Bachmann, co-coordinatore del progetto ECO-COMPASS. "Possono essere i pannelli del soffitto, quelli laterali e gli scomparti sopraelevati. Oggi sono composti da questo tipo di materiale molto leggero con superficie in fibra di vetro ma speriamo di sostituirli con fibre naturali provenienti da piante di lino."
AEREI PIÙ SICURI: SI PARTE DAI MATERIALI
Le fibre naturali sono più leggere delle fibre di carbonio. Richiedono meno energia per essere prodotte, non dipendono da fonti non rinnovabili e sono migliori in termini di riduzione del rumore. Gli scienziati del progetto di ricerca europeo-cinese “Eco-Compass”, stanno puntando proprio su questo. Progettano materiali compositi eco-efficienti basati su fibre di lino e di carbonio riciclate e resine biologiche. Quello che ne esce viene poi vengono modificato in base alle alle caratteristiche richieste. "La qualità principale di questi materiali che vorremmo migliorare riguarda il loro essere poco infiammabili, vogliamo anche cambiare le caratteristiche meccaniche migliorando l'adesione tra le fibre e la resina, vogliamo assicurarci che i nuovi materiali siano più leggeri di quello che abbiamo adesso", prosegue il co-coordinatore del progetto.
Dalla Germania al Portogallo. A Porto altri ricercatori del progetto stanno lavorando da tempo su questo. Campioni di materiali biologici di nuova produzione sono accuratamente studiati per comprendere il loro comportamento in condizioni di volo. In questo laboratorio si studia la possibilità di deformazione di un campione sotto carico di trazione. I ricercatori possono così simulare condizioni di carico complesse sul computer prima di testarli direttamente sugli aerei. Carmen Sguazzo, ricercatrice presso l'INEGI ci spiega: “Abbiamo bisogno di conoscere i limiti di questo materiale prima di usarlo nelle normali applicazioni, perché ovviamente dobbiamo rispettare tutti gli standard di sicurezza".
ECO-COMPASS: LA SFIDA EURO-CINESE DEI CIELI
Questi materiali poi sono infiammabili, e questo è un altro motivo di grande preoccupazione. La sicurezza dei passeggeri richiede infatti che tutti i materiali interni siano resistenti al fuoco. In questi test si vede come questo nuovo composito bio sia inifugo, mentre il sughero si infiamma. Le fibre naturali sono dunque molto pericolose e i ricercatori sono alla ricerca di soluzioni. Secondo Jacques Cinquin, esperto di materiali presso Airbus, le principali attività di ricerca che vengono svolte vertono sulla resistenza al fuoco – su come modificarla, migliorarla. "Metteremo della protezione superficiale, aggiungeremo additivi all'interno della resina in modo che non bruci - questo è il punto chiave di questo lavoro. "
I partner di questo progetto cinese stanno sviluppando alcuni compositi derivanti da materiali bio che vengono poi testati nei laboratori europei. Il tutto con la collaborazione dei costruttori di aerei. “Collaboriamo con Airbus, ma collaboriamo anche con l'industria aeronautica cinese per far conoscere i nuovi materiali "bio-sourced". E’ un’ottima combinazione: sia per l'ambiente, sia per le risorse e per l'applicazione in genere nel settore dell'aviazione", ci fa notare Xiaosu Yi, co-coordinatore del progetto ECO-COMPASS e Professore presso l'AVIC Composites Centre.
Sostituire tutti i vecchi materiali con qualcosa di più eco-efficiente è un obiettivo per un futuro lontano. Ma modificarli per includere nei prossimi decenni alcuni componenti naturali potrebbe produrre nuovi materiali davvero competitivi.