2.6 Uno sguardo al futuro: i nanomateriali

40 2 Materiali per le tecnologie chimiche Il vetroresina è un composito in cui la matrice è una resina termoindurente poliestere o epossidica, mentre la fase rinforzante è una fibra di vetro. Il manufatto si ottiene spalmando la resina su uno o più strati di fibra di vetro e successivamente aggiungendo un catalizzatore per la polimerizzazione. Il risultato è un materiale allo stesso tempo resistente e di densità relativamente bassa che può essere facilmente riparato. Per la sua inerzia chimica viene impiegato per serbatoi atmosferici, vasche, tubazioni idonee anche per acque marine o agenti corrosivi. Compositi Rinforzati con particelle Particelle grandi Dispersione di particelle Fibro-rinforzati Continue (allineate) Discontinue (corte) Allineate Fig. 2.11 2.6 impieghi dei nanomateriali 02a CAPITOLO_015-055.indd 40 Fibro-rinforzati Laminati Pannelli sandwich Casualmente orientate Classificazione dei materiali compositi. UnO sGUardO aL FUtUrO: i nanOmateriaLi I nanomateriali, uno dei settori applicativi delle nanoscienze e delle nanotecnologie, sono quei materiali che presentano unità strutturali con almeno una delle dimensioni inferiore a 100 nm, ovvero dimensioni solo un ordine di grandezza maggiore di quelle di comuni macromolecole come le proteine (1 nm = 10 9 m). Le ridotte dimensioni determinano proprietà che non sono paragonabili a quelle di materiali della stessa natura chimica ma con unità strutturali di dimensioni maggiori. I motivi del diverso comportamento sono da ricercare nella elevatissima superficie specifica e nella rilevanza dei fenomeni quantomeccanici che diventano ambedue predominanti a queste dimensioni. Le conseguenze sulle proprietà macroscopiche sono le più diverse in base al tipo di materiale. Ad esempio, per i nanomateriali metallici le più importanti prospettive si hanno nella produzione di elettrodi, nella produzione di celle fotovoltaiche o nella produzione di chip molto più piccoli degli attuali. Altri importanti settori applicativi sono quelli della catalisi eterogenea, dei sensori per analisi specifiche e dei biosensori per analisi medicali. I più importanti successi si stanno avendo nel campo dei nanotubi in carbonio, strutture scoperte agli inizi degli anni 90 e che diedero il via alla ricerca in questo settore. Essi sono costituiti da strutture cilindriche, a parete singola o multipla, di pochi nanometri di diametro e lunghezze migliaia di volte maggiori. Per questo motivo possono essere considerate unidimensionali. 27/04/12 11.26

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