Tecnologia Sps: l’Università di Cagliari leader negli studi sui materiali utilizzati anche per automobili energia solare e aerospazio

Il team coordinato da Giacomo Cao è all’avanguardia nelle ricerche che permettono di produrre componentistica innovativa di qualità, capace di resistere a temperature fino a tremila gradi centigradi con risparmi di tempo, energia e costi.

Un articolo sullo sviluppo del processo è stato pubblicato lo scorso mese dalla rivista Scripta Materialia

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Giacomo Cao, Roberta Licheri, Roberto Orrù, Giovanna Tallarita

LA CHIMICA DEL TERZO MILLENNIO. Ancora una conferma su scala internazionale per i ricercatori dell’Università di Cagliari. Gli studiosi del Dipartimento di ingegneria meccanica, chimica e dei materiali (Dimcm) diretto da Giacomo Cao, rafforzano la leadership quale centro di riferimento per la tecnologia Sps (Spark plasma sintering). In particolare, firmato da Cao, Roberto Orrù, Roberta Licheri, Sebastiano Garroni e Giovanna Tallarita, è fresco di stampa sulla rivista Scripta Materialia il lavoro sullo sviluppo del processo intitolato “Novel processing route for the fabrication of bulk high-entropy metal diborides”.

DENSIFICAZIONE E SINTERIZZAZIONE. Trattamento termico utile per trasformare un materiale polverulento in un materiale indivisibile, “la sinterizzazione è un processo di densificazione/consolidamento a elevate temperature, con riduzione della porosità interstiziale di un compatto di polveri, che può essere attuato – spiega il professor Cao – a pressione atmosferica oppure a pressione superiore e si utilizza per produrre manufatti dotati di proprietà particolari e straordinarie”. I ricercatori del Dimcm sono all’avanguardia nelle tecnologie Sps che permettono di produrre materiali e componentistica innovativa di grande qualità in ambito automobilistico, aerospaziale e dell’energia solare. Il tutto con risparmio di tempo, energia e costi. La tecnologia Sps è stata sviluppata dallo scienziato Kiyoshi Inoue (Yokohama University, Kanagawa, Japan). Utilizzata in Giappone su scala industriale, viene studiata nei laboratori di altri Paesi per applicazioni promettenti e interessanti per la produzione e l’utilizzo di nuovi materiali.

L’ESPERIENZA A CAGLIARI. “In ateneo abbiamo importato dal Giappone la prima apparecchiatura Sps nel 2003. Nel nostro Paese se ne contano solo cinque, di cui due a Cagliari. Una è nei nostri laboratori, l’altra nell’azienda Im srl, già spin off universitario, di Sestu. Parliamo – spiega Giacomo Cao – dell’apparecchiatura con cui nel 2006 sono stati prodotti e brevettati i superconduttori di Diboruro di magnesio. Il processo ideato per la produzione dei diboruri ad alta entropia risulta più vantaggioso rispetto a quelli finora messi a punto per l’ottenimento del materiale, sviluppato per la prima volta all’Università della California, a San Diego nel 2016”. Peraltro, “il processo di preparazione del materiale è interamente “solvent free”, ossia – rimarca Sebastiano Garroni – privo di solventi e quindi con un impatto limitato sull’ambiente”. Il materiale ottenuto rispetto a quelli convenzionali “vanta alta entropia che comporta – sottolinea Roberta Licheri – maggiore stabilità e resistenza alle alte temperature che possono essere anche dell’ordine di tremila gradi centigradi”.

REPUTAZIONE. I lavori dei ricercatori del Dimcm dell’ateneo di Cagliari hanno alta reputazione scientifica e sono tra i più citati dalla comunità scientifica. Ad esempio, nel 2009 brilla “Consolidation/synthesis of materials by electric current activated/assisted sintering” firmato da Roberto Orrù, Roberta Licheri, Antonio Mario Locci, Alberto Cincotti e Giacomo Cao e pubblicato da Materials Science and Engineering. Inoltre, lo scorso anno si è tenuto in città il work shop internazionale sul tema. “Abbiamo ospitato anche il luminare statunitense Zuhair A. Munir (University of California) che ha fatto il punto sugli aspetti inerenti la produzione di materiali e – segnala Roberto Orrù – componentistica innovativa di grande qualità. Ad esempio in campo automobilistico e aerospaziale”. Ovvero, reputazione in ascesa per l’intera Università del capoluogo.

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