Produrre componenti molto grandi è uno dei punti più critici della manifattura, soprattutto quando si parla di strutture portanti in composito: gli stampi sono costosi, la messa a punto richiede tempo e passare a dimensioni maggiori spesso significa rifare attrezzaggi e processi. In questo contesto si inserisce Perseus Materials, startup nata come spin-out di Stanford University, che sta provando a spostare il “collo di bottiglia” dalla macchina alla chimica, con l’obiettivo di ridurre tempi, energia e dipendenza da tooling tradizionale per grandi parti.
Dalle ricerche a Stanford alla nascita dell’azienda (2022)
Perseus Materials è stata fondata nel 2022 da Daniel Lee e John Feist, entrambi ricercatori a Stanford. Il percorso nasce da attività scientifiche che hanno portato anche a una pubblicazione su Nature Chemistry, e poi alla decisione di trasformare la ricerca in una proposta industriale focalizzata su parti grandi e caricate strutturalmente, come componenti per pale eoliche e applicazioni in ambito navale.
Il limite “geometrico” della stampa a estrusione e la domanda sull’ugello
Nel ragionamento dei fondatori, molte tecnologie additive che funzionano bene su piccoli volumi iniziano a soffrire quando le dimensioni crescono: depositare materiale “strato su strato” implica tempi lunghi e difetti che possono accumularsi lungo le interfacce. Da qui una provocazione pratica: perché l’ugello è quasi sempre circolare? La loro tesi è che, su grande scala, non basti ottimizzare traiettorie, robotica o software: serve cambiare il modo in cui il materiale si consolida e come il calore attraversa la struttura durante la produzione.
La scelta chiave: spostare l’energia nel materiale, non nella macchina
Il punto distintivo raccontato da Perseus Materials è l’inversione del paradigma tipico dei compositi: invece di affidarsi a grandi forni, autoclavi o cicli termici lunghi, l’idea è progettare un sistema di resina in cui una parte significativa dell’“energia di processo” sia incorporata nella chimica stessa. In questo modo la macchina può diventare più modulare e meno vincolata a infrastrutture pesanti, con benefici potenziali su costi e lead time.
Polimerizzazione frontale: cos’è e perché interessa i compositi
Al centro dell’approccio viene citata la polimerizzazione frontale: una reazione che, una volta innescata localmente, può propagarsi come un “fronte” attraverso il materiale, trasformando rapidamente resina in polimero solido grazie al calore generato dalla reazione stessa. In letteratura, la polimerizzazione frontale è studiata come possibile alternativa a processi di cura più lenti ed energivori, con un’attenzione particolare alla controllabilità del fronte, alla qualità finale e all’integrazione con rinforzi fibrosi.
Non “vendiamo stampanti”: il modello è consegnare componenti
Un aspetto pratico è il posizionamento: Perseus Materials, almeno per ora, non si presenta come produttore di macchine ma come fornitore di componenti. L’argomento è che molte aziende preferiscono comprare un pezzo conforme ai requisiti piuttosto che riprogettare l’intera catena produttiva. In quest’ottica l’azienda descrive un sistema produttivo modulare già capace di realizzare componenti fino a circa 25 piedi (circa 7,6 m), con l’ambizione di scalare ulteriormente verso dimensioni molto maggiori.
Perché partire dall’eolico: pale sempre più lunghe, supply chain sotto pressione
La scelta di partire dall’industria eolica viene motivata con un fatto industriale: le pale sono già strutture composite e, per aumentare produttività e ridurre costi dell’energia, il settore spinge verso turbine con pale più lunghe e torri più alte. Questo trend è riconosciuto anche da fonti istituzionali, e rende la manifattura delle pale (e dei loro componenti) un tema strategico. Esempi concreti mostrano l’ordine di grandezza: su turbine offshore come GE Vernova Haliade-X, vengono citate pale da 107 metri.
Dall’eolico alla cantieristica e ad altri settori “grandi e curvi”
Dopo l’eolico, l’intervista cita anche la cantieristica navale come area naturale: grandi strutture curve in composito, dove spesso contano costo, tempo di consegna e facilità di assemblaggio più che la ricerca della massima prestazione specifica. In parallelo, Perseus aveva guardato anche all’edilizia, ma segnala un freno regolatorio: l’adozione dei compositi nei codici di costruzione richiede tempi più lunghi.
Finanziamenti e trasferimento tecnologico: il passaggio verso la scala industriale
Nel racconto pubblico, Perseus Materials dichiara un percorso di validazione di alcuni anni supportato da finanziamenti e programmi, e un interesse specifico sul tema manifattura di componenti per pale eoliche anche tramite iniziative di trasferimento tecnologico. Il nodo, una volta dimostrata la fattibilità, è l’industrializzazione: ripetibilità su larga scala, controllo qualità, integrazione con rinforzi e catene di fornitura, e capacità di produzione in volumi.
