Il rilevante sviluppo conseguito nell'ultimo quinquennio per quanto concerne i materiali per impieghi strutturali e la sempre maggiore richiesta di elevatissime proprietà ed affidabilità impone la progettazione di materiali che vedano contestualmente iniziative che incidono sulla composizione, sulla nano-struttura ed sulla tessitura In merito nel 2002 l'ISTEC ha sviluppato iniziative distinte con tali tre finalità idonee a favorire una sintesi di materiali innovativi con caratteristiche e proprietà diversificate autoconsistenti. Per quanto concerne la composizione l'utilizzo di composti totalmente innovativi han portato alla produzione di materiali UHTC a base di boruri e carburi di afnio, zirconio, silicio. Per quanto concerne la struttura dei materiali, la progettazione di compositi nanostrutturati ha comportato l'elevatissima implementazione di proprietà di materiali anche "tradizionali" con l'impiego di fasi di dimensione nanometrica. Infine per quanto concerne la tessitura, i positivi risultati ottenuti per la ceramizzazione di strutture legnose hanno dimostrato la possibilità di valorizzare strutture biomorfe per impieghi sofisticati richiedenti strutture porose diffcilmente ottenibili con tecniche tradizionali. Le tre innovazioni suddette hanno trovato realizzazione anche congiunta, così da rendere disponibile le conoscenze per l'ottenimento di materiali nanostruturati, multilaminati a gradiente funzionale o a tessitura biomorfa. Per quanto riguarda le applicazioni, i materiali UHTC presentano una combinazione di proprietà che li rendono idonei come barriera termica per altissime temperature, tra cui le protezioni termiche per veicoli spaziali. I materiali e compositi nano-strutturati presentano caratteristiche di rilevanza per applicazioni antiusura, in quanto sono stati misurati coefficienti di usura diversi ordini di grandezza inferiori rispetto a ceramici simili con strutture micrometriche. Per i biomorfi si prospettano applicazioni vanno dai filtri per fumi di scarichi industriali ad elevata temperatura, ai filtri per liquidi o gas vari, ai supporti per catalizzatori, fino alle biotecnologie, ove questi ceramici biomorfi possono essere impiegati come supporti bioinerti resistenti a corrosione per materiale vivente, quale cellule, microbi o enzimi.
Immagini:
