TRASPORTI [ APPLICAZIONI ]
Hyperloop : compositi ad alta velocità
In un futuro non così lontano , le persone che cercano il modo più comodo e rapido per viaggiare su percorsi a terra , anziché andare in aeroporto potrebbero invece salire su un treno super veloce . I viaggi ad alta velocità devono ancora affrontare molte sfide . Ma con l ’ aiuto di materiali avanzati , i vagoni ferroviari potrebbero presto imparare a volare . È un ’ ipotesi di tecnologia futuribile per il trasporto ad alta velocità all ’ interno di tubi a bassa pressione in cui capsule sono spinte da motori a induzione e compressori d ’ aria . L ’ infrastruttura dovrebbe essere costituita da un doppio tubo in cui scorrono le capsule adibite al trasporto . L ’ interno del tubo è tenuto a bassa pressione per minimizzare l ’ attrito dell ’ aria . Le capsule si muovono su un cuscino d ’ aria , così da ridurre ulteriormente l ’ attrito . In alternativa è la possibilità di utilizzare la levitazione magnetica elle capsule . L ’ idea di un treno che corre in un tubo a bassa pressione ( detto vactrain ) non è recente , essendo stata proposta per la prima volta da Robert Goddard all ’ inizio del XX secolo . L ’ idea è stata poi ripresa tra il 2012 e il 2013 dall ’ imprenditore Elon Musk ; al 2017 lo studio del sistema è portato avanti dalla Hyperloop One ( già Hyperloop Technologies Inc .), dalla Hyperloop Transportation Technologies ( HTT ) e dalla canadese Transpod . Il risorto interesse è dovuto alla disponibilità di tecnologie un tempo assenti , tra cui quelle che permettono di portare e mantenere i lunghi tubi di trasporto a bassa pressione . Nel frattempo , una serie di sfide devono ancora essere affrontate ; molte di esse richiedono i propri progressi tecnologici , come la tecnologia all ’ avanguardia della levitazione magnetica ( maglev ) o le soluzioni per l ’ aria di scarico per i tubi pneumatici . Oltre a queste sfide ingegneristiche , è in corso la ricerca di materiali ad alte prestazioni che consentano alle capsule Hyperloop di attraversare i tubi alle velocità previste . Per gli interni delle cabine passeggeri , si sta cercando una nuova generazione di materiali per contribuire a rendere il materiale rotabile più leggero , più forte , più efficiente dal punto di vista energetico e sostenibile . Sono richiesti sia materiali che tecnologie con il potenziale per ridurre il volume , il peso e il consumo energetico del trasporto . Alcuni attori del settore stanno guardando a nuove soluzioni come i compositi termoplastici rinforzati con fibre continue , che hanno dimostrato un potenziale straordinario nel superare i limiti prestazionali dei tradizionali materiali metallici , offrendo anche un ’ estetica accattivante , flessibilità di progettazione e processi di produzione particolarmente veloci . Uno di questi compositi è Maezio una classe di compositi termoplastici rinforzati con fibre continue ( CFRTP ) sviluppati da Covestro . È composto da fibre di carbonio e una resina termoplastica come il policarbonato . Rispetto all ’ alluminio ( 7020 ), i compositi Maezio sono essere fino al 40 % più leggeri , 2,5 più rigidi e 6 volte più resistenti rispetto alla controparte a base di bauxite grazie alle loro proprietà meccaniche anisotrope regolabili . A seconda dell ’ applicazione , possono anche essere fino al 20 % più leggeri di SMC . Quando si tratta di estetica , Maezio ha l ’ aspetto e la sensazione del metallo , ma offre la flessibilità di progettazione dei materiali termoplastici , oltre a una qualità superficiale superiore . Inoltre , può ottenere forme complesse e integrazione funzionale . In termini di sicurezza e stabilità , i compositi termoplastici Maezio hanno mostrato un potenziale promettente . Nei test preliminari FST ( Fire , Smoke , Toxicity ), hanno dimostrato forti proprietà ignifughe con tossicità e densità di fumo molto basse utilizzando gradi di policarbonato modificato come materiale di matrice . Inoltre , sono privi di COV nocivi e in una certa misura riciclabili . Per le applicazioni di nuova generazione come l ’ Hyperloop , Maezio ha il potenziale per creare interni leggeri e sottili con proprietà superficiali stellari con opzioni per rivestimento , goffratura e incisione al laser . Inoltre , ha tutte le prestazioni tecniche necessarie .
È in corso la ricerca di materiali ad alte prestazioni che consentano alle capsule Hyperloop di attraversare i tubi alle elevate velocità previste
76 RIVISTA DELLE MATERIE PLASTICHE 1 ~ 1 | 2023 WWW . PLASTMAGAZINE . IT