Gli scienziati presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) stanno aprendo nuove prospettive nella produzione di materiali compositi resistenti al calore attraverso la stampa 3D. Questi materiali avanzati sono destinati a svolgere un ruolo cruciale nelle centrali elettriche a fusione, dove devono resistere a temperature estreme e radiazioni dannose.
Secondo il dottorando Alexander O’Brien, i futuri reattori a fusione potrebbero raggiungere temperature di 750 gradi Celsius. Sebbene alcune leghe metalliche, come le superleghe di nichel, possano sopportare alte temperature, mostrano vulnerabilità all’esposizione alle radiazioni.
L’innovazione chiave sta nell’uso di nanoparticelle ceramiche, che possono essere integrate con precisione nella struttura metallica tramite la stampa 3D. Queste ceramiche, quando collocate strategicamente, rafforzano i metalli e proteggono contro i danni causati dalle radiazioni.
In passato, la produzione di tali materiali compositi era complicata e limitata nelle dimensioni. La stampa 3D ha cambiato il gioco, consentendo l’introduzione mirata di particelle ceramiche per migliorare la resistenza meccanica.
Il processo inizia con la polvere metallica, che viene rivestita meccanicamente con ceramica. Successivamente, il materiale composito viene creato strato dopo strato nei punti desiderati utilizzando un laser. Questo processo produce una struttura uniforme con proprietà meccaniche migliorate grazie alla ceramica.
I ricercatori hanno già testato questo metodo con successo sulle superleghe di nichel, materiali noti per la loro stabilità ad alte temperature. Ora mirano a rendere i componenti cruciali, come i contenitori a vuoto dei reattori a fusione, più resistenti al calore e alle radiazioni da neutroni.
I risultati incoraggianti stanno alimentando l’ottimismo degli scienziati. La stampa 3D sta aprendo nuove frontiere nello sviluppo di materiali resistenti al calore, aprendo la strada alla produzione in serie di componenti fondamentali per le centrali a fusione del futuro.
