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Notiziario Marketpress di
Martedì 20 Febbraio 2007 |
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LE MICRO E NANOTECNNOLOGIE AL CENTRO RICERCHE FIAT NUOVE OPPORTUNITÀ PER IL MONDO DELL´AUTO
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Torino, 20 febbraio 2007 - Il costo dei sistemi e sottosistemi provenienti dalla "foundry" di elettronica, ed in particolare di microsistemi (Mst) e dei sistemi microelettro-meccanici (Mems), è oggi superiore al 15% del costo complessivo di produzione di una vettura. La completa penetrazione dei Mems/mst implicherà un ulteriore incremento stimato del 15-20% anno nei prossimi 5 anni, indipendentemente dal fatto che si tratti di funzioni nuove o sostitutive di quelle convenzionali. Le microlavorazioni saranno quindi in pochi anni alla base di sistemi che determineranno un costo complessivo di oltre il 30% di un veicolo. L´integrazione di micro e nanotecnologie rappresenta una nuova opportunità; in effetti, la conoscenza ed il controllo delle strutture atomiche e molecolari pone la prospettiva dello sviluppo di materiali e sistemi nei quali proprietà elettriche, meccaniche, ottiche o funzionali in genere sono significativamente migliorate rispetto allo stato attuale. La grande valenza delle nanotecnologie non sta tuttavia nel miglioramento incrementale di prodotti e processi esistenti, ma nella possibilita´ che essa offre di abilitare nuove applicazioni attraverso soluzioni di autentico "breakthrough". In altre parole, le nanotecnologie sono descritta in modo appropriato come "discontinuità", piuttosto che come evoluzione delle tecnologie esistenti. Aspetti di nanotecnologie sono già implicitamente utilizzati da parecchi anni in molti settori; i film nanostrutturati sottili per applicazioni ottiche e meccaniche, così come i materiali compositi funzionali sono soltanto alcuni esempi. La grande sfida di oggi sta nel creare grandi piattaforme tecnologiche, che coinvolgano competenze multidisciplinari di fisica, chimica, biologia ingegneria ed "architettura" molecolare, coprendo in modo organizzato tutti gli aspetti di modellistica dei materiali, ingegneria dei processi e loro caratterizzazione. Attualmente il Crf ha in corso più progetti con un forte coinvolgimento di nanotecnologia in tutte le principali aree di attività: ottica e informativa, materiali attivi e strutturali, microgeneratori di energia, sensoristica elettroottica e spintronica. In alcuni casi si cerca di esplorare le ricadute tecnologiche dall´auto ad altri contesti, ma il più delle volte succede il contrario, si arriva allo sviluppo di nuovi componenti per l´auto partendo dalle attività svolte per conto di industrie che operano in altri settori. Le aree applicative principali in cui Crf sta operando sono: Informativa di bordo; Illuminazione; Sistemi di ausilio alla guida; Materiali funzionali e strutturali; Energia; Interni abitacolo; Rivestimenti carrozzeria, su componenti e macchine utensili; Sensoristica ottica e spintronica. Informativa di bordo: display a film sottili (basati su nanotubi di carbonio, quantum dots, clusters, polimeri nanostrutturati. ); vetri interattivi (Ipi); display a microshutter basati su nanotubi di carbonio. Lo scopo di questa area è quello di sviluppare tecnologie avanzate per i sistemi di informazione integrati nella plancia o indossabili. Lo sviluppo si è concentrato su sistemi informativi multifunzionali e head up display, con una specifica attenzione per l´opto-elettronica miniaturizzata, i nuovi materiali attivi e le micro-tecnologie. Illuminazione: le attività mirano allo sviluppo di nuove tecnologie per display basati su materiali organici, elettroluminescenti o su nanocristalli e fonti di illuminazione basate su metalli nanostrutturati o su tecnologia a chip Led e polimeri ad emissione luminosa per migliorare le prestazioni ottico-fotometriche e ridurre i consumi energetici. Sistemi di visione notturna: materiali polimerici Ir ad alta trasmittanza realizzati mediante inclusione di nanoparticelle, superfici attive Ir ad alta sensibilità e filtri selettivi ad alta efficienza. Materiali funzionali: materiali a memoria di forma, fluidi magnetoreologici e ceramiche piezoelettriche sono elementi chiave per lo sviluppo di sistemi di avanzamento e traslazione di elementi optomeccanici (specchietti retrovisori, sistemi di visualizzazione per cruscotto, plance, ecc. ), movimentazione di sedili e poggiatesta, sistemi di regolazione e chiusura (serrature, portelloni, vano motore, pannellature, ecc. ), sistemi di smorzamento semiattivi, supporti motore adattativi, ecc. Nuovi materiali per rivestimenti: i materiali intelligenti per i microattuatori, in particolare le leghe a memoria di forma Sma (Shape Memory Alloy), i polimeri elettro-attivi e nanocompositi, sono attualmente disponibili per le prime applicazioni nel campo automotive, dove si attendono vantaggi specialmente per quanto riguarda la riduzione del peso, del costo e dell´ingombro. Ulteriori sviluppi di materiali con caratteristiche fisiche ed estetiche originali sono su: rivestimenti ad alte resistenze, rivestimenti antiadesivi, rivestimenti iridescenti (nuovi colori), vernici basate su nanotubi di carbonio, rivestimenti nanostrutturati per ridurre l´attrito di componenti motore e ridurre il consumo di combustibile e le emissioni. Interno veicolo: nuovi dispositivi allo scopo di migliorare il comfort dell´utente. In particolare: vetri elettrocromici in grado di selezionare le radiazioni elettromagnetiche a seconda delle necessità, filtri per il controllo dei flussi d´aria e nuovi tessuti di rivestimento. Energia: la ricerca si concentra sullo sfruttamento delle opportunità fornite dall´integrazione delle micro e nanotecnologie nei seguenti contesti: celle solari mesoporose ad alta efficienza, sistemi di immagazzinamento di idrogeno per celle a combustibile (Fuel Celi), nuovi combustibili, accumulatori di energia, microreattori, celle tandem per la separazione diretta di idrogeno e ossigeno, matrici di micro fuel celi a metanolo diretto, micro reattori, micro combustori, celle fotovoltaiche e termo fotovoltaiche. Catalizzatori: Catalizzatori nanonstrutturati per convertitori catalitici ad elevate prestazioni e basso carico di metallo nobile, per filtri particolato autorigeneranti a basse temperature, per motori a gas naturale e bi-fuel. Il target finale è il rispetto della normativa emissioni Euro Iv e V. Sensoristica ottica e spintronica: l´obiettivo nel campo della sensoristica è quello di realizzare film nanomagnetici per lo sviluppo di sensori di posizionamento e dispositivi basati su allumina porosa anodizzata e Moems per Io sviluppo di sensori per il monitoraggio sia dei gas inquinanti sia delle condizioni ambientali. Inoltre vengono realizzati sensori innovativi (radar, visione artificiale, lidar, ecc. ), capaci di monitorare lo stato del guidatore e l´ambiente esterno (geometria della strada, condizioni di traffico e meteo), piattaforme inerziali per il rilievo di parametri cinematici relativi alla dinamica del veicolo (velocità, angolo di imbardata, angolo di rollio, angolo di beccheggio, ecc. ), sensori nano magnetici per rilievo spostamenti lineari e angolari, sensori chimico-fisici per la misura delle emissioni motore. . |
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