Filato di carbonio conduttivo per sedili autoriscaldanti: la mobilità è sempre più smart grazie alla ricerca
Elettronica integrata nei rivestimenti interni delle automobili. È uno degli obiettivi del progetto di ricerca industriale TEX-STYLE, a cura di ENEA e del Centro Ricerche Fiat
Sedili auto-riscaldanti o accensione delle luci interne dell’auto dal sedile stesso: sono solo alcuni dei vantaggi derivanti dal filato hi-tech prodotto con fibre naturali unite a fibra di carbonio da scarto. Tale risultato, frutto di una corretta applicazione dei principi dell’economia circolare e sostenibile, sarà ottenuto tra gli altri dai ricercatori di ENEA e del Centro Ricerche Fiat (CRF) grazie al progetto TEX-STYLE.
Il progetto Tex-Style
Tex-Style mira allo sviluppo di nuovi tessuti e rivestimenti, intelligenti e multifunzionali, realizzati con materiali sostenibili, come fibre naturali, bio-derivate o riciclate, processate per migliorarne le performance, e coniugate con effetti estetici innovativi ed elettronica integrata, da destinare alla produzione su larga scala dei vari settori produttivi dello stile made in Italy, per un design creativo e nel contempo ecosostenibile.
Materiali intelligenti sono abbinati a quelli sostenibili attraverso nuove tecnologie nanotech e nuovi processi a basso impatto ambientale, per dotare i tessuti di multifunzionalità e conducibilità elettrica al fine di ottenere iper-funzioni quali sensori, attuatori, illuminazione e connettività che permetteranno agli stilisti estrema flessibilità di forma per meglio mettere in evidenza la loro creatività verso prodotti interattivi ad alto valore aggiunto.
Gli obiettivi finali del progetto sono: design creativo, fabbricazione e validazione industriale di 4 differenti dimostratori relativi a area applicative specifiche: moda e arredamento, tessuti tecnici e rivestimenti interni auto.
“Abbiamo messo a punto un innovativo processo che permette di produrre un filato elettricamente conduttivo a base di scarti di fibre di carbonio, in grado di essere integrato in tessuti e circuiti elettronici per sfruttarne le capacità di conduzione elettrica”, spiega Flavio Caretto, ricercatore del laboratorio ENEA di Materiali funzionali e tecnologie per applicazioni sostenibili e responsabile del progetto per l’ENEA.
Riscaldamento, accensione luci e molto altro
Grazie al filato hi-tech, messo a punto nei laboratori del Centro Ricerche ENEA di Brindisi in collaborazione con l’Università di Bergamo, sarà possibile realizzare, ad esempio, un sistema di riscaldamento integrato nei rivestimenti interni di sedili e braccioli oppure cablaggi integrati con l’elettronica esterna per eseguire alcune funzioni, come l’accensione delle luci all’interno dell’autovettura.
Un percorso ‘circolare’
Per produrre questo tipo di filato, il team di ricercatori ha dovuto riadattare uno dei tradizionali processi di filatura e adeguarlo alla fibra di carbonio da scarto, proveniente principalmente dai settori industriale e aeronautico (oltre 50% di un aereo Boeing 878 è in fibra di carbonio).
Oltre all’innovativo processo di filatura, i ricercatori ENEA hanno testato filati con diverse percentuali di miscelazione di fibre di carbonio e poliestere per ottimizzare la conducibilità elettrica e la lavorabilità. “Un’elevata presenza di fibra di carbonio nel filato garantisce proprietà elettriche superiori ma ne rende più difficile la lavorazione. Pertanto abbiamo dovuto trovare un compresso tra la percentuale di mix di fibre e la qualità dei semilavorati. Le prove che abbiamo condotto in laboratorio ci hanno suggerito che la percentuale di miscelazione che garantisce al filato le migliori proprietà sono il 40% di fibra di carbonio e il 60% di poliestere.
Vantaggi importanti per l’ambiente
L’impiego di questi nuovi filati comporta un duplice vantaggio a livello economico e di impatto ambientale, perché si evita l’incenerimento o lo smaltimento in discarica di questo prezioso materiale”, spiega ancora Caretto.
“Per le sue straordinarie proprietà di resistenza e leggerezza, la richiesta della fibra di carbonio è cresciuta a ritmi esponenziali in tutto il mondo. Recenti studi mostrano che la domanda globale di materiali compositi a base di fibra di carbonio è triplicata dal 2010 al 2020 e si prevede di superare le 190 mila tonnellate entro il 2050. Ma un utilizzo di questa portata ha determinato – e continuerà a farlo – una produzione di enormi quantità di rifiuti. Questa situazione ha incoraggiato noi ricercatori e la stessa industria a sviluppare nuove tecnologie per il riciclo delle fibre di carbonio.
La ricerca continua (e si espande verso altre industrie)
“Ora il prossimo passo da compiere sarà di quello di trasferire la nostra innovazione dal laboratorio all’industria”, conclude Caretto. Oltre al settore automotive, grazie a un finanziamento complessivo di circa 10 milioni di euro, gli altri partner del progetto TEX-STYLE stanno studiando nuovi tessuti intelligenti e multifunzionali, a base di fibre naturali, bioderivate e riciclate, da destinare alla produzione di tessuti tecnici, alla moda e all’arredamento.
A partire dalla combinazione di materiali sostenibili e intelligenti, infatti, TEX-STYLE aprirà la strada per il design di prodotti creativi di alta qualità e a basso impatto ambientale, con un’etichetta distintiva del made in Italy. Il partenariato del progetto si basa sul concetto di filiera che prevede la partecipazione di enti di ricerca (Università di Cagliari e Bologna, ENEA, CRdC Nuove Tecnologie per le Attività Produttive Scarl), PMI e grandi imprese; tutte le fasi della catena del valore sono coperte e vanno dal design (Dreamlux, Centro Stile FCA, Let’s – Webearable Solutions Srl) ai materiali (Irplast, Technova), dalla produzione di tessuti smart (Let’s – Webearable Solutions Srl, Dreamlux, Apollo) agli utilizzatori finali per le diverse applicazioni (CRF/FCA, Let’s – Webearable Solutions Srl, Dreamlux), supportati da associazioni nazionali di settore nel campo della moda e dell’arredamento (Cosmob, Next).
fonti: AGI I RED/PIT
foto di copertina: Energiaincomune.com
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