La deformazione si vede dal cambio di colore

I ricercatori dell’ETH di Zurigo hanno sviluppato un nuovo tipo di laminato che cambia colore non appena si deforma, ottenendo un materiale composito leggero che si ispeziona da solo.

Un materiale composito leggero che usa il cambiamento di colore per indicare la deformazione interna e quindi un possibile guasto in fase iniziale. Lo hanno sviluppato i ricercatori del Complex Materials Group dell’ETH di Zurigo, in collaborazione con l’Università di Friburgo, usando un nuovo approccio.

Composto da singoli strati, questo materiale è resistente alla rottura ma molto leggero. Il laminato è composto da strati alternati di un polimero plastico e madreperla artificiale o naturale ed è modellato sull’esempio biologico del guscio di una cozza. È costituito da innumerevoli lastre di vetro disposte in parallelo, che vengono compattate, sinterizzate e solidificate con una resina polimerica. Questo lo rende estremamente duro e resistente alla rottura. Il secondo strato è costituito da un polimero al quale i ricercatori hanno aggiunto una molecola indicatrice sintetizzata appositamente per questa applicazione all’Università di Friburgo. La molecola viene attivata non appena il polimero subisce forze di stiramento e questo cambia la sua fluorescenza. Più il materiale si allunga, più queste molecole vengono attivate e più intensa diventa la fluorescenza.

Abbiamo usato molecole fluorescenti, perché consentono di misurare molto bene l’aumento della fluorescenza e non implicano di fare affidamento sulla percezione soggettiva“, afferma Tommaso Magrini, principale autore dello studio. Con l’aiuto della fluorescenza, i ricercatori possono ora identificare le aree sovraccaricate all’interno del materiale composito anche prima che si formino le fratture. Ciò consente di rilevare precocemente le aree vulnerabili di una struttura prima che si verifichi un guasto catastrofico. Una possibile applicazione del nuovo laminato è nei componenti delle strutture portanti presenti in edifici, aerei o veicoli, dove è essenziale rilevare il guasto in una fase iniziale. Resta però da vedere se e come il materiale potrà essere prodotto su scala industriale. Finora esiste solo in laboratorio, come prova di concetto.

Fonte: https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2021/08/changes-in-colour-indicate-deformations.html

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Source: Stampi
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