Elettronica integrata nei rivestimenti interni delle automobili grazie all’impiego di tessuti smart hi-tech realizzati con scarti di fibra di carbonio. È uno degli obiettivi del progetto di ricerca industriale TEX-STYLE che vede la partecipazione, tra gli altri, di ENEA e del Centro Ricerche Fiat (CRF) come coordinatore.
“Abbiamo messo a punto un innovativo processo che permette di produrre un filato elettricamente conduttivo a base di scarti di fibre di carbonio, in grado di essere integrato in tessuti e circuiti elettronici per sfruttarne le capacità di conduzione elettrica”, spiega Flavio Caretto, ricercatore del laboratorio ENEA di Materiali funzionali e tecnologie per applicazioni sostenibili e responsabile del progetto per l’Agenzia.
Tessuti smart per cablaggi integrati
Grazie al filato hi-tech, messo a punto nei laboratori del Centro Ricerche ENEA di Brindisi in collaborazione con l’Università di Bergamo, sarà possibile realizzare, ad esempio, un sistema di riscaldamento integrato nei rivestimenti interni di sedili e braccioli oppure cablaggi integrati con l’elettronica esterna per eseguire alcune funzioni, come l’accensione delle luci all’interno dell’autovettura.
Per produrre questo tipo di filato, il team di ricercatori ha dovuto riadattare uno dei tradizionali processi di filatura e adeguarlo alla fibra di carbonio da scarto, proveniente principalmente dai settori industriale e aeronautico (oltre 50% di un aereo Boeing 878 è in fibra di carbonio).
“Per le sue straordinarie proprietà di resistenza e leggerezza, la richiesta di questa fibra è cresciuta a ritmi esponenziali in tutto il mondo. Recenti studi mostrano che la domanda globale di materiali compositi a base di fibra di carbonio è triplicata dal 2010 al 2020 e si prevede di superare le 190 mila tonnellate entro il 2050. Ma un utilizzo di questa portata ha determinato – e continuerà a farlo – una produzione di enormi quantità di rifiuti. Questa situazione ha incoraggiato noi ricercatori e la stessa industria a sviluppare nuove tecnologie per il riciclo delle fibre di carbonio, come dimostra il progetto TEX-STYLE. Con un duplice vantaggio a livello economico e di impatto ambientale perché si evita l’incenerimento o lo smaltimento in discarica di questo prezioso materiale”, sottolinea Caretto.
Conducibilità elettrica e lavorabilità ottimizzata per i tessuti smart
Oltre all’innovativo processo di filatura, i ricercatori ENEA hanno testato filati con diverse percentuali di miscelazione di fibre di carbonio e poliestere per ottimizzare la conducibilità elettrica e la lavorabilità. “Un’elevata presenza di fibra di carbonio nel filato garantisce proprietà elettriche superiori ma ne rende più difficile la lavorazione. Pertanto abbiamo dovuto trovare un compresso tra la percentuale di mix di fibre e la qualità dei semilavorati. Le prove che abbiamo condotto in laboratorio ci hanno suggerito che la percentuale di miscelazione che garantisce al filato le migliori proprietà sono il 40% di fibra di carbonio e il 60% di poliestere. Ora il prossimo passo da compiere sarà di quello di trasferire la nostra innovazione dal laboratorio all’industria”, conclude Caretto.
Altri tessuti intelligenti
Oltre al settore automotive, grazie a un finanziamento complessivo di circa 10 milioni di euro, gli altri partner del progetto TEX-STYLE stanno studiando nuovi tessuti intelligenti e multifunzionali, a base di fibre naturali, bioderivate e riciclate, da destinare alla produzione di tessuti tecnici, alla moda e all’arredamento.
A partire dalla combinazione di materiali sostenibili e intelligenti, infatti, TEX-STYLE aprirà la strada per il design di prodotti creativi di alta qualità e a basso impatto ambientale, con un’etichetta distintiva del made in Italy. Il partenariato del progetto si basa sul concetto di filiera che prevede la partecipazione di enti di ricerca (Università di Cagliari e Bologna, ENEA, CRdC Nuove Tecnologie per le Attività Produttive Scarl), PMI e grandi imprese; tutte le fasi della catena del valore sono coperte e vanno dal design (Dreamlux, Centro Stile FCA, Let’s – Webearable Solutions Srl) ai materiali (Irplast, Technova), dalla produzione di tessuti smart (Let’s – Webearable Solutions Srl, Dreamlux, Apollo) agli utilizzatori finali per le diverse applicazioni (CRF/FCA, Let’s – Webearable Solutions Srl, Dreamlux), supportati da associazioni nazionali di settore nel campo della moda e dell’arredamento (Cosmob, Next).
