La fibra di carbonio è un materiale leggero ma super resistente che dalla Formula 1 è stata poi impiegata in tanti oggetti di uso quotidiano. In ambito edilizio ha sostituito il nocivo amianto
Leggera e resistente: oggi la fibra di carbonio viene utilizzata nella realizzazione di una grande varietà di materiali. Nel motosport e in alcune attività sportive estreme la sfida dell’uomo è stata quella di implementare tecnologie per sviluppare l’utilizzo di materiali sempre più leggeri, dinamici e resistenti. Uno dei segreti che si nasconde dietro le prestazioni dei veicoli di Formula 1 è la fibra di carbonio. Questo materiale, di cui sono composti i telai delle auto in competizione, ha fatto il proprio ingresso in gara nell’anno 1981 grazie alla vettura McLaren MP4/1 progettata da John Barnard. I primi piloti a testarla furono John Watson e da Andrea De Cesaris. Da quel momento in poi gli incidenti sono diventati meno impattanti e resistenti alle fiamme in caso di spettacolari incidenti.
Come spesso capita, dagli sport estremi e dallo sviluppo delle tecnologie militari, si è passati all’impiego in ambito civile delle nuove scoperte. La fibra di carbonio è entrata nella vita quotidiana grazie alla sua dimostrata utilità e resistenza dei materiali.
La fibra di carbonio è passata da oggetto di studio nella scienza e tecnologia dei materiali, all’utilizzo e alla produzione di massa. Questo solido è un materiale avente una struttura filiforme, molto sottile, quindi occupa poco spazio, ed è realizzato in carbonio.
La fibra di carbonio viene utilizzata prevalentemente per rinforzare i materiali compositi, perciò viene aggregata a due o più materiali, in particolar modo i polimeri plastici o metalli. Quindi una composizione con fibra di carbonio è utile, ad esempio, nell’edilizia.
Come si ottiene la fibra di carbonio
Per la realizzazione di strutture in composito, le fibre di carbonio vengono dapprima intrecciate in veri e propri panni in tessuto di carbonio e una volta messi in posa vengono immersi nella matrice.
Non conosci il Salvagente? Scarica GRATIS il numero con l'inchiesta sull'olio extravergine cliccando sul pulsante qui in basso e scopri cosa significa avere accesso a un’informazione davvero libera e indipendente
Le fibre vengono intrecciate come se fossero un tessuto e poi immerse in una resina plastica che polimerizza e si indurisce avendo al proprio interno la fibra di carbonio.
Il risultato è un materiale chiamato composito con caratteristiche eccezionali che lo rendono ideale per manufatti a elevate prestazioni.
La struttura molecolare della fibra di carbonio è quella a fogli di carbonio (grafene). Le fibre di carbonio si ottengono prevalentemente da un processo industriale che parte dal Poliacrilonitrile, un polimero di Acrilonitrile, derivato da due importanti building blocks dell’industria chimica di base, il propilene e l’ammoniaca.
I vantaggi della fibra di carbonio
Nel settore edile, la fibra di carbonio ha rivoluzionato un mondo che era stato profondamente segnato da edifici fatti di materiali non sicuri e sofferenze causate per esempio dall’amianto, un materiale molto nocivo per la vita dell’uomo e che ha ucciso tantissime vite prima di essere bonificato. Le fibre di carbonio presentano le stesse caratteristiche dell’amianto senza avere le medesime controindicazioni per la salute.
Tra le caratteristiche della fibra di carbonio spiccano proprio l’elevata resistenza meccanica, la bassa densità , la capacità di isolamento termico, resistenza a variazioni di temperatura e all’effetto di agenti chimici, buone proprietà ignifughe.
L’aspetto incredibile è che le fibre di carbonio di per sé, quando non sono immerse in una matrice di resina, sono molto fragili.
Inoltre, presentano anche un gradevole aspetto esteriore. Molti oggetti in fibra di carbonio composita stanno coccolando anche il mondo del design e delle auto.
La fibra di carbonio è economicamente conveniente.
Dove viene usata la fibra di carbonio
Il maggior impiego è in materiali plastici o compositi. Sono il materiale di eccellenza per parti di aereo, auto per Formula 1, biciclette da competizione, attrezzi sportivi come racchette da tennis, mazze da golf, caschi protettivi, canne da pesca.
Nell’industria spaziale servono per costruire componenti dei veicoli spaziali, compresi gli scudi termici.
Sono usati nell’industria musicale per chitarre e archi da violino.
Il carbonio intrecciato e composito viene anche utilizzato per produrre sistemi di filtrazione ad alta temperatura e pressione, recipienti per gas compressi, elettrodi, componenti antistatici e resistenti alla corrosione, valvole, casse per orologi, sistemi frenanti.
Infine, nei tessuti rinforzate con altre fibre tessili.
La fibra di carbonio nell’economia circolare
La fibra di carbonio sta entrando anche nell’economia circolare. A Imola è stato recentemente presentato un progetto di impianto per la produzione di fibra di carbonio recuperata. Grazie al suo scarso peso e alla resistenza derivante dalla composizione con altri materiali, la fibra di carbonio è versatile, economica e riciclabile.
