Il nostro viaggio alla scoperta del futuro dei materiali compositi prosegue. Sul tema abbiamo incontrato (e intervistato) il professor Carlo Santulli, docente di Scienza e Tecnologia dei materiali presso l’Università degli Studi di Camerino ed esperto di "biocompositi".
di NICOLA CATENARO
Professor Santulli, qual è il futuro dei compositi e quali sono le sfide più interessanti che attendono questi materiali da qui ai prossimi dieci anni?
"Il futuro dei compositi è sempre più collegato alla loro possibilità di riparazione e poi di riciclo a fine vita. Non si discute la capacità dei compositi di fornire delle strutture leggere e performanti, tuttavia rimane il discorso di ridurre l’impatto ambientale del processo produttivo e di estendere la loro durata di servizio. Ci sono alcune fibre, penso per esempio al basalto, che hanno mostrato delle considerevoli possibilità di affermazione in differenti settori, da quello delle costruzioni all’aerospaziale, in sostituzione delle fibre di vetro, la cui produzione è meno sostenibile, offrendo delle potenzialità superiori, per esempio come isolanti termici ed acustici".
Che ruolo avranno i biocompositi nel futuro dei materiali compositi?
"Mi occupo molto di biocompositi, e mi sembra che le potenzialità ci siano, per la grande disponibilità di fibre naturali, ottenibili anche come sottoprodotti di settori differenti, per esempio lo sviluppo della canapa ha molto interesse in corrispondenza dell’utilizzo tessile, che fornisce prodotti perfettamente adattabili all’introduzione nei compositi. Un’altra tematica importante è quello dell’uso di biopolimeri o dei polimeri bio-based non ottenuti dal petrolio. Qui c’è molto da fare, una bio-epossidica è ancora, per esempio, lontana dalla qualità di incollaggio di un’epossidica tradizionale, ma questo è destinato a cambiare con lo sviluppo della ricerca. E poi c’è l’utilizzo degli scarti, sia per la produzione di matrici, che per l’introduzione come filler, anche da altri settori, per esempio i residui di produzione del settore agroalimentare sono una fonte di amido e di carbonato di calcio, il cui uso dei compositi porta a maggiore sostenibilità complessiva, oltre che a risparmio".
I compositi potranno mai sostituire integralmente, o almeno nella produzione industriale, i metalli?
"Non so se la sostituzione integrale dei metalli coi compositi sia auspicabile. Certo, senz’altro rispetto all’acciaio offrono una maggior leggerezza ed una capacità di assorbire l’energia di danneggiamento in modo più complesso, che quindi risulta in una maggior protezione dell’area da preservare intatta, come l’abitacolo nell’ambito automobilistico. Però ci sono determinate situazioni nelle quali i metalli restano imprescindibili, come in tutto ciò che riguarda la trasmissione dell’energia elettrica e magnetica. Dal lato dei compositi c’è la loro flessibilità di formulazione, con la creazione di ibridi comprendenti varie fibre o filler e con blend di matrici sviluppati per la specifica applicazione".
In quali nuovi settori dell’industria potremmo applicare i compositi, l’edilizia ad esempio?
"La questione dell’applicazione dei compositi in settori come l’edilizia è molto legata a fattori di resistenza in condizioni complesse ambientali, come le piogge acide o l’ambiente marino. Qui i metalli mostrano anch’essi difficoltà, e quindi può aver senso promuovere la produzione con compositi. E’ chiaro che dal punto di vista del design la produzione in stampi e l’applicazione successiva di pannellature composite in una costruzione si risolve in una maggiore flessibilità ed adattabilità al progetto complessivo della costruzione. Ma d’altro canto il limite può essere quello di difficile riparabilità e sostituzione in caso d’usura".
CHI È
Carlo Santulli, laureato in ingegneria chimica presso l’Università La Sapienza e PhD in materials science and engineering presso la Liverpool University, è professore associato di Scienza e Tecnologia dei materiali presso l’Università degli Studi di Camerino. I suoi interessi di ricerca sono sui materiali compositi e nanocompositi, le fibre naturali e i materiali sostenibili, il riutilizzo degli scarti come upcycling e le bioplastiche. Ha lavorato presso Università di Roma - La Sapienza, JRC Ispra, University of Nottingham, University of Reading e Seconda Università di Napoli. È stato ricercatore anche presso Katholieke Universiteit Leuven ed Ecole des Mines de Saint Etienne, ed invited professor presso Université de Rouen, Università di Bologna, Malnad University, Universiti Teknologi Malaysia ed Universiti Putra Malaysia. Ha pubblicato 194 journal papers, 22 invited chapters, 93 conference papers/abstracts. H-index: 40. i-10 index: 105.
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01 marzo 2021
