NANOTECNOLOGIE PER L'ARCHITETTURA SOSTENIBILE: I MATTONI IN TERRA CRUDA

Progetto: Research project

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Lo specifico campo, per questo programma di ricerca, scaturisce da tre ordini di considerazioni. La prima riguarda le ARCHITETTURE IN TERRA CRUDA, emblema della tradizione, che da vari millenni documenta civiltà e culture. Questo materiale: è caratterizzato da un’ampia variabilità, dipendente dal luogo geografico e dal tempo; richiede un particolare livello di competenza tecnica e procedurale; offre ottime prestazioni sul piano energetico ed ecologico; è affetto da problemi legati alla durabilità sia fisica che chimica; presenta particolare debolezza sul piano meccanico ed è vulnerabile ai terremoti.

La seconda considerazione riguarda le tecnologie innovative, le NANOTECNOLOGIE come insieme di tecnologie, tecniche e processi atti a caratterizzare la materia in una dimensione compresa tra 100 nanometri (nm) e 1nm; ciò significa operare a livello molecolare, dal momento che 1nm è un miliardesimo di metro. Le nanotecnologie puntano a creare materiali, dispositivi e sistemi con dimensioni a livello molecolare, con caratteristiche notevolmente migliori rispetto a quelli tradizionali o del tutto nuove, in quanto le proprietà e il comportamento della materia a livello nanometrico offrono l’opportunità per la realizzazione di strutture e dispositivi che operano in maniera radicalmente diversa rispetto a quelli con dimensioni macro.

La terza considerazione si riferisce alla SOSTENIBILITÀ, termine utilizzato inizialmente per connotare una auspicata correzione delle dinamiche di sviluppo economico, che rapidamente è diventato di uso comune ed è stato via via impiegato per caratterizzare non solo il “modello di sviluppo”, ma anche le singole situazioni in cui tale modello si concretizza: da produzione sostenibile a mercato sostenibile, fino ad edificio sostenibile. Un edificio, cioè, cui per “stare in piedi” si chiede di soddisfare un requisito di “stabilità globale”: non solo l’equilibrio strutturale, ma anche quello fra le sollecitazioni indotte dall’uomo e la capacità di resistervi da parte dell’ecosistema, nell’immediato e ancor di più nel medio e nel lungo periodo; e, ancora, si chiede di contribuire a realizzare una rete di relazioni positive, capaci di autosostenersi con il minimo di apporti esterni, non conflittuali con il contesto fisico e sociale, a scala locale e globale.

Evitare d’impiegare materiali inquinanti e privilegiare invece i materiali organici naturali, utilizzare elementi riciclati, limitare il ricorso a combustibili fossili, ridurre la produzione di rifiuti e il consumo energetico dell’edificio in costruzione o in esercizio, sono i criteri che in buona parte si ritrovano fra quelli che ispirano il concetto moderno di sostenibilità. La terracruda è un MATERIALE COMPOSITO naturale, che deriva dalla combinazione di più materiali (argilla, sabbia, quarzo, calcite, ecc.) che, rimanendo fisicamente distinti, generano un nuovo materiale con proprietà superiori rispetto a quelle dei componenti di partenza; i singoli materiali che formano i compositi sono chiamati COSTITUENTI. Come la maggior parte dei compositi, la terra cruda è formata da due tipi di costituenti: il LEGANTE o matrice e i RINFORZI. I materiali compositi nascono dalla necessità d’incrementare le prestazioni dei materiali, che vengono così additivati con diversi composti, sia d’origine naturale, sia d’origine sintetica.

Il programma di ricerca, partendo dalla terra cruda, mira a creare dei MATERIALI NANOCOMPOSITI, una nuova classe di materiali, caratterizzati da una dispersione delle fasi ultrafine, tipicamente dell’ordine di pochi nanometri; in virtù di questa dispersione, i nanocompositi possiedono proprietà uniche, non condivise dai convenzionali compositi o microcompositi. In altri termini, la ricerca mira a potenziare la terra cruda con rinforzi nanostrutturati, allo scopo di migliorare le prestazioni chimico-fisiche e meccaniche del prodotto finale.
StatoFinito
Data di inizio/fine effettiva3/22/103/21/12

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