I polimeri termoindurenti e i materiali compositi sono importanti in un’ampia varietà di settori, tra cui quello aerospaziale, automobilistico (si pensi alla Formula 1) e tutti quelli che utilizzano polimeri termoindurenti rinforzati con fibre. Le attuali tecnologie per la produzione di parti in composito polimerico termoindurente e fibrorinforzato (FRPC) ad alte prestazioni si basano sulla polimerizzazione in autoclavi o forni grandi e costosi. Dall'Università di Sassari arriva un contributo per la polimerizzazione frontale ad alta efficienza energetica che consente tempi rapidi e grande risparmio energetico.
A fare il punto su questa tecnica innovativa è Alberto Mariani, docente dell’Università di Sassari, autore dell’articolo scientifico “Frontal polymerization for rapid low-energy synthesis”, pubblicato sulla rivista internazionale Nature Reviews Methods Primers.
La polimerizzazione frontale consente di trasformare monomeri, piccole molecole semplici, in polimeri, ossia lunghe catene molecolari con proprietà completamente nuove. Un monomero può essere paragonato a una singola perlina: solo quando molte perline vengono unite tra loro si ottiene una collana. Allo stesso modo, monomeri come l’etilene o gli acrilati, una volta legati tra loro, danno origine a polimeri come il polietilene o le resine acriliche, ampiamente utilizzati nella vita quotidiana e nell’industria.
I polimeri sono presenti in numerosi oggetti di uso comune: le lenti a contatto morbide, gli elastici, le vernici che induriscono dopo l’applicazione, le spugne sintetiche o la gomma delle matite. Anche in natura esistono polimeri fondamentali, come la cellulosa, che costituisce carta e legno, o il DNA, la lunga catena molecolare che contiene le informazioni genetiche.
Un contributo fondamentale allo sviluppo della polimerizzazione frontale è rappresentato dalla Frontal Ring Opening Metathesis Polymerization (FROMP), variante messa a punto da Mariani e riconosciuta dalla comunità scientifica internazionale come strumento chiave per la progettazione di materiali avanzati. La tecnica è stata applicata alla realizzazione di materiali intelligenti, nanocompositi – inclusi quelli a base di grafene – materiali autoriparanti e soluzioni innovative per la stampa 3D. Inoltre, qualche anno fa la NASA l’ha sperimentata sulla Stazione Spaziale Internazionale.
Sottolinea Alberto Mariani: «Il crescente interesse della comunità scientifica internazionale dimostra come questa tecnica possa offrire soluzioni concrete per processi produttivi più sostenibili ed efficienti».
