Nanotecnologie per costruzioni più performanti e green

L’edilizia può avvantaggiarsi dall’adozione di nanotecnologie e nanomateriali: dal calcestruzzo agli isolanti, ecco alcune idee innovative provenienti dalla ricerca

Indice degli argomenti:

• Nanotecnologie per costruzioni: nascita e sviluppo
• Nanotecnologia e applicazioni: le nuove idee dalla ricerca

Così piccole eppure così grandi, le nanotecnologie sono preziose alleate per molti settori. Da qui il loro successo crescente. Secondo le previsioni di Allied Market Research, il loro mercato globale, valutato poco più di un miliardo di dollari nel 2018, raddoppierà, superando i 2,2 miliardi di dollari entro il 2025, con una crescita del 10,5%. L’incremento è dovuto anche all’impegno profuso in termini di ricerca e sviluppo: la U.S. National Nanotechnology Initiative ha stimato che circa 20mila ricercatori lavorano nel campo delle nanotecnologie.

I fattori di crescita sono molteplici, grazie all’ampia platea di impieghi, dalla medicina all’energia fino alle costruzioni. Quest’ultimo settore potrebbe avvantaggiarsene per migliorare le prestazioni e crescere il proprio tasso di sostenibilità dei materiali edili.

Nanotecnologie per costruzioni: nascita e sviluppo

Nanotecnologia è un termine coniato nel 1974 da Norio Taniguchi, docente della Tokyo University of Science, e definisce uno specifico ramo della scienza applicata e della tecnologia dedicato al controllo della materia su scala atomica e molecolare, più precisamente nanometrica, dove per nanometro s’intende un miliardesimo di metro.

Da tempo le nanotecnologie e le applicazioni sono state numerose e in molteplici campi: dalla medicina all’elettronica, per lo sviluppo di circuiti e sensori, nel settore dell’energia, per additivare i combustibili o per realizzare celle solari ad alto rendimento, solo per citarne alcuni.

In edilizia trovano impieghi vari: in materiali compositi strutturali più leggeri e resistenti, nei materiali di rivestimento a bassa manutenzione, in materiali cementizi più performanti. Proprio l’impiego di nanomateriali nella composizione del calcestruzzo porterà a significative riduzioni delle emissioni da CO2 e l’uso di isolanti termici performanti si tradurrà in un miglioramento dell’efficienza energetica.

Le applicazioni delle nanotecnologie, e i prodotti relativi, nell’industria dei materiali da costruzione per l’ingegneria civile sono numerose, quindi, anche se lo sviluppo più promettente e ampio avverrà nei prossimi anni. Già oggi però in commercio si trovano prodotti che impiegano le nanotecnologie per trattare pareti e altre superfici, rendendole idrorepellenti e impermeabili.

Nanotecnologia e applicazioni: le nuove idee dalla ricerca

Abbiamo accennato all’importanza della ricerca e sviluppo universitaria nel creare nuove idee che hanno una potenziale applicazione commerciale.

Per l’isolamento termico si segnala il tessuto speciale brevettato da un team di ricerca del Dipartimento di Ingegneria industriale dell’Università di Trento dal potere isolante straordinario. Si tratta di un nanomateriale che si presenta come feltro costituito da nanofibre di nitruro di silicio, un tessuto flessibile e pieghevole utilizzabile in ambito edilizio, ma anche per realizzare capi di abbigliamento adatto ad affrontare temperature bassissime.

I ricercatori della George Washington University, invece, hanno messo a punto un procedimento che non solo migliora le prestazioni dei materiali, grazie a specifici nanomateriali, ma riesce anche a contribuire alla riduzione della CO2: aggiungendo nanotubi di carbonio, prodotti mediante un particolare procedimento di elettrolisi, a materiali come il cemento o l’acciaio non solo si formano materiali compositi con proprietà significativamente migliori, ma si permette appunto di ridurre l’anidride carbonica.

Un pool di ingegneri meccanici e gli scienziati dei materiali dell’UCLA – University of California Los Angeles ha sviluppato un processo che utilizza nanoparticelle per rafforzare la struttura atomica del vetro. Il risultato è un prodotto che è almeno cinque volte più resistente di qualsiasi vetro attualmente disponibile, utile sia per applicazioni industriali sia per porte, tavoli e altri elementi architettonici e di design.

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