La tecnologia rivoluzionaria rafforza le strutture oltre i metodi tradizionali come i bulloni.

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Di Fedele Bello
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Leghe a memoria di forma che rinforzano i giunti delle strutture edilizie.

RomeRicercatori della Texas A&M University e dei Sandia National Laboratories hanno ideato una nuova tecnologia di connessione chiamata metasuperfici interconnesse (ILM). Questo metodo impiega leghe a memoria di forma (SMA) per realizzare connessioni che sono più forti e flessibili rispetto ai metodi tradizionali come bulloni e adesivi. Il sistema ILM potrebbe apportare miglioramenti significativi in settori come l'aerospazio, la robotica e i dispositivi medici.

Vantaggi delle Giunzioni Magnetiche: Stabilità, Flessibilità e Innovazione

Le giunzioni magnetiche portano numerosi benefici rispetto ai metodi tradizionali di unione:

  • Migliorata resistenza e stabilità del giunto.
  • Possibilità di agganciare e sganciare i materiali su richiesta.
  • Adattabilità ai cambiamenti ambientali, come le variazioni di temperatura.
  • Potenziale per progetti riconfigurabili e flessibili.

Leghe a memoria di forma vengono utilizzate negli ILMs, materiali che possono ritornare alla loro forma originale con il variare della temperatura. Questa caratteristica consente di realizzare componenti meccanici, come giunti, che possono essere assemblati e smontati ripetutamente senza perdere resistenza. L'elasticità di questi materiali apre nuove opportunità per creare strutture intelligenti capaci di adattarsi all'ambiente circostante.

L'industria aerospaziale può trarre rapidamente vantaggio dagli ILM. Questi materiali consentono di assemblare e smontare componenti molte volte senza deterioramento, riducendo i costi e migliorando l'efficienza nella produzione e nella riparazione. Offrono anche potenzialità nella robotica, aiutando i robot a muoversi più fluidamente e ad adattarsi a diverse mansioni, aumentando l'efficacia e la reattività.

Negli ingegneria biomedica, le tecnologie ILM possono rivoluzionare il design di impianti e protesi. Questi dispositivi devono adattarsi bene al corpo e rispondere ai movimenti e alle condizioni dell'utilizzatore. Grazie alla tecnologia ILM, gli impianti potrebbero modificarsi autonomamente in base alla temperatura corporea e ai movimenti, offrendo maggiore comfort e funzionalità agli utenti.

Sfide ancora da superare per rendere superelastici i complessi materiali ad incastro (ILMs) stampati in 3D, nonostante le potenziali applicazioni promettenti. Affrontare queste problematiche potrebbe aprire la strada a numerose applicazioni in diversi settori industriali. Gli studiosi nutrono speranze nell'utilizzo delle proprietà superelastiche delle leghe a memoria di forma (SMAs), in grado di sostenere ampie deformazioni e tornare rapidamente alla forma originale. Questa soluzione potrebbe portare alla creazione di ILMs con robuste forze di bloccaggio, efficaci anche in condizioni estreme.

La creazione dei ILMs rappresenta un progresso significativo nel campo delle scienze dei materiali. Questa tecnologia offre materiali resistenti e flessibili con proprietà migliorate, e si prevede che rivoluzionerà il modo in cui progettiamo e utilizziamo giunzioni in numerosi settori.

Lo studio è pubblicato qui:

http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2024.113137

e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è

Abdelrahman Elsayed, Taresh Guleria, Kadri C. Atli, Ophelia Bolmin, Benjamin Young, Philip J Noell, Brad L Boyce, Alaa Elwany, Raymundo Arroyave, Ibrahim Karaman. Active interlocking metasurfaces enabled by shape memory alloys. Materials & Design, 2024; 244: 113137 DOI: 10.1016/j.matdes.2024.113137
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