Sviluppo di protezioni al fuoco basate su fogli di grafene

Il Progetto di Ricerca FIRE, finanziato dalla Regione Campania nell’ambito del POR Campania FESR 2014/2020, riguarda lo sviluppo di sistemi di protezioni al fuoco il cui principio di funzionamento sfrutta una tecnologia innovativa basata sull’adesione di “fogli” di grafene su un substrato costituito da lamine di CFRP (Carbon Fibre Reinforced Polymer), al fine di migliorarne le prestazioni termiche e di resistenza al fuoco.

L’obiettivo sarà perseguito integrando le competenze delle aziende partner: Jaber Innovation S.r.l. (studio e sviluppo di materiali compositi specifici), Mare Engineering S.p.A. (Modellazione e simulazione numerica), Novotech S.r.l. realizzazione protoripi con l’impiego dei materiali specifici proposti nel progetto) e l’organismo di Ricerca CERICT (Caratterizzazione termica e fisico-meccanica dei materiali); quest’ultimo si avvarrà delle competenze e dei laboratori dei propri soci, IPCB-CNR e Università della Campania Luigi Vanvitelli.

Nello specifico, il progetto si propone di identificare, descrivere e dimostrare le potenzialità del grafene, materiale di ultimissima generazione le cui proprietà peculiari sono oggetto di studio della gran parte della comunità scientifica, applicato a componenti dell’industria aerospaziale, ma anche automobilistica, già realizzati in materiale composito, che tipicamente, preso tal quale, non possiede soddisfacenti proprietà di resistenza al fuoco. Si pensi ad esempio a componenti quali le pareti para fiamma, isolanti in genere, ad oggi non più realizzati in materiale metallico, per poter sfruttare l’elevato rapporto resistenza-peso dei compositi, a discapito però delle proprietà di resistenza al fuoco.

Il progetto, quindi, punta ad applicare le già comprovate ottime prestazione di smaltimento del calore dei nanomateriali a base grafene alla leggerezza ed elevata resistenza dei materiali compositi.

Nell’ambito del progetto, La Mare Engineering svilupperà un modello di calcolo per simulare l’effetto termico protettivo del foglio di grafene, calibrando testando il modello numerico sviluppato su prove sperimentali di trasmissione del calore effettuate su provini del sistema misto grafene/composito. La finalità del progetto è quella di valutare gli effetti che questa tecnologia ha su componenti industriali (separatori di fiamma, isolatori termici, etc) valutando, attraverso simulazioni, l’incremento di resistenza alla trasmissione del calore su componenti di interesse industriale nei settori automotive ed aerospace.