Impianto produzione materiale multistrato Grafene

Creazione di un impianto pilota per la produzione di membrane con fili strutturali e film esterno creato a spray utilizzando un polimero addizionato con nanostrutture di Grafene

Contatti / sito web

Programma di finanziamento

PR FESR 2021-2027 Azione 1.1.1 Supporto alla realizzazione di progetti di ricerca e sviluppo sperimentale per le imprese aggregate ai Poli di Ricerca ed Innovazione

Obiettivi

L’obiettivo è creare un impianto a plotter capace di distribuire a spray il polimero addizionato di Grafene per creare il film che stabilizzi le fibre strutturali e chiuda la superficie della membrana. Il software dedicato dovrà consentire una distribuzione differenziata del polimero, in modo da ispessire il film finale sulle zone maggiormente sollecitate. L’impianto dovrà consentire la stabilizzazione sottovuoto della membrana. Diverse professionalità saranno coinvolte per l’ottimizzazione del processo e del prodotto, che è già attualmente impiegato con successo in competizioni di alto livello, pur essendo, allo stato, prodotto artigianalmente.

Risultati

Il progetto ha valorizzato un brevetto in licenza per la produzione di membrane leggere in materiale multistrato addizionato di nanoparticelle di grafene, con l'obiettivo di ottenere soluzioni più lavorabili ed ecologiche (senza solventi), automatizzare il processo produttivo e migliorare le caratteristiche estetiche del manufatto. Le attività si sono articolate in tre fasi:
Fase 1 - Ricerca: oltre 30 soluzioni testate in collaborazione con Gabriele Nanni (IIT), valutazione di qualità e facilità di utilizzo, progettazione e installazione del macchinario di laminazione; a seguire, eliminazione dei componenti meno influenti e valutazione tecnico-economica del composto risultante.
Fase 2 - Test in piccola scala: fasatura del macchinario, verifica della scalabilità di processo, regolazione delle variabili e studio delle loro correlazioni, con oltre 1.000 mq di test e verifica della stabilità delle regolazioni e del laminato.
Fase 3 - Test al vero: ampliamento della scala costruttiva, test con maggiore fibra strutturale e verifica strutturale del componente finale, dal laboratorio al mare, per oltre 1.300 mq di test.

Tra i risultati principali, a fronte di circa 450.000 € investiti e oltre 6.000 ore uomo: oltre 40 combinazioni di substrati e fibre testate, più di 1.000 km di fibre impiegate e oltre 2.400 mq di tessuto prodotto. I test strutturali si sono rivelati molto soddisfacenti e la durata è risultata in linea con i prodotti esistenti. Il progetto apre a una produzione di 300 mq/mese su impianto pilota, con un costo di prodotto inferiore ai 70 €/mq (sotto la media dei competitor) e un tempo "da terra a mare" inferiore a 7 giorni.

Coordinatore

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L’obiettivo è creare un impianto a plotter capace di distribuire a spray il polimero addizionato di Grafene per creare il film che stabilizzi le fibre strutturali e chiuda la superficie della membrana. Il software dedicato dovrà consentire una distribuzione differenziata del polimero, in modo da ispessire il film finale sulle zone maggiormente sollecitate. L’impianto dovrà consentire la stabilizzazione sottovuoto della membrana. Diverse professionalità saranno coinvolte per l’ottimizzazione del processo e del prodotto, che è già attualmente impiegato con successo in competizioni di alto livello, pur essendo, allo stato, prodotto artigianalmente.

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