(PhysOrg.com) -- I ricercatori CSIRO si sono posti l'obiettivo di produrre una nuova generazione di super-forti, materiali compositi polimerici leggeri per l'uso in aereo, veicoli stradali, treni e traghetti.

I produttori aerospaziali hanno già adottato compositi per la riduzione del peso, ma fino a poco tempo sono stati utilizzati solo in una gamma limitata di applicazioni. Però, nella nuova generazione di velivoli in fase di sviluppo e costruzione oggi, compositi polimerici sono ampiamente utilizzati, per fusoliera e altri componenti, risparmio di carburante e riduzione delle emissioni.

Un team guidato dal dottor Stuart Bateman del CSIRO Materials Science and Engineering sta progettando e testando compositi polimerici ancora più leggeri e resistenti che supereranno le prestazioni dei materiali convenzionali attualmente utilizzati nel settore dei trasporti.

"I compositi con proprietà meccaniche migliorate consentono una maggiore flessibilità di progettazione, e la riduzione dello spessore delle pareti per un ulteriore risparmio di peso, " ha detto il dottor Bateman. "Utilizziamo le nanotecnologie per migliorare le prestazioni meccaniche dei materiali compositi convenzionali, e allo stesso tempo introducono preziose proprietà funzionali precedentemente non possibili nei compositi".

I materiali compositi con nuove proprietà funzionali vengono creati disperdendo basse concentrazioni di additivi appositamente scelti all'interno della matrice polimerica. In questo modo il team CSIRO sta producendo polimeri con proprietà senza precedenti, come forza, rigidità, resistenza all'impatto, resistenza al fuoco, e riflettanza termica.

Il dott. Bateman ha affermato che una delle competenze chiave del team è la progettazione e la dispersione di additivi funzionali su scala nanometrica utilizzando apparecchiature per la lavorazione di compositi polimerici convenzionali.

"La progettazione dell'additivo e il controllo della sua dispersione sono entrambi fondamentali per produrre il mix di proprietà richiesto. Continueremo a collaborare con produttori che possono sfruttare le nostre capacità di ricerca per produrre le proprie applicazioni uniche, " Egli ha detto.

Alcuni dei nuovi additivi funzionali sono efficaci a concentrazioni di tracce, sotto l'uno per cento. Questo basso contenuto è un vantaggio perché evita cambiamenti indesiderati nella capacità di lavorazione del materiale e nelle proprietà finali come finitura superficiale, pur migliorando le proprietà meccaniche.

Un buon esempio di ciò è una nuova generazione di ritardanti di fiamma su nanoscala che CSIRO sta testando. Questi si stanno dimostrando superiori alla tecnologia ignifuga esistente, che si basa sull'utilizzo di composti alogenati in concentrazioni che spesso riducono le prestazioni meccaniche.

Molti composti alogenati tradizionali stanno perdendo il favore delle agenzie sanitarie e ambientali, creando un urgente bisogno di alternative. Si prevede che i compositi superleggeri con proprietà ritardanti di fiamma migliorate troveranno impiego nei trasporti, infrastrutture e nelle applicazioni per la difesa.

Fornito da CSIRO (notizie :web)