bito clinico, mescole per pneumatici
con prestazioni meccaniche e ca-
ratteristiche tribologiche estreme e
biosensori miniaturizzati. Un elenco,
che pur nella sua incompletezza, evi-
denzia la trasversalità tematica del-
le nanotecnologie, che rappresenta
senz’altro una delle sue peculiarità.
Le nanotecnologie sono infatti una
frontiera aperta verso nuovi feno-
meni e nuove tecnologie, capaci di
estendere le possibilità di progetta-
re materiali, dispositivi e manufatti
sfruttando al meglio la dipendenza
delle proprietà di un solido non
solo dalla sua composizione e dalla
sua struttura ma anche, su scala
submicrometrica, dalla sua taglia.
Così che, per riprendere un esempio
classico, se l’oro è notoriamente un
metallo poco reattivo chimicamente,
un nanocristallo d’oro manifesta ca-
pacità catalitiche straordinarie; e se
tutti riteniamo giustamente che l’oro
sia giallo, siamo costretti a ricrederci
quando la taglia delle particelle d’o-
ro scende sotto i 50 nm e le particelle
d’oro assorbono la radiazione visi-
bile a frequenze diverse a seconda
della propria dimensione.
Nanotecnologie ed efficienza
L’impatto delle nanotecnologie sulla
industria meccanica in tutti i suoi
comparti è oggettivamente troppo e-
steso perché possa anche solo esse-
re descritto con un minimo dettaglio
nel breve spazio di questo articolo.
Qui basti menzionare le ricoperture
anticorrosione per ambienti marini, i
compositi in fibra di carbonio, i trat-
tamenti superidrofobicizzanti per le
superfici e l’ampio comparto dei ma-
teriali ceramici nanostrutturati - ritro-
vati senz’altro ben noti agli operatori
del settore e in buona parte già utiliz-
zati nella produzione industriale più
avanzata. Forse meno nota è invece
l’applicazione delle nanotecnologie
al servizio dell’efficientamento ener-
getico, dal comparto motoristico a
quello degli apparati tecnologici per
l’edilizia civile e industriale.
Mentre l’esigenza di ridurre i casca-
mi termici associati tanto ai processi
di conversione di energia termica
e chimica in energia meccanica ed
elettrica è una priorità largamen-
te condivisa a livello planetario, le
politiche nazionali ed europee in
questo ambito differiscono signifi-
cativamente da quelle adottate negli
Stati Uniti e in Giappone. A livello
europeo, nell’attesa delle linee di in-
dirizzo del Programma Horizon 2020
per quanto attiene l’efficientamento
energetico, l’accento è stato larga-
mente posto sull’incentivazione al
risparmio di energia primariamen-
te attraverso il contenimento delle
dispersioni energetiche (rilascio di
calore a bassa entalpia) operando
fortemente sulla leva fiscale. Minima
è stata l’attenzione alla promozione
di pratiche di recupero attivo del
calore, probabilmente in conside-
razione della scarsa disponibilità di
tecnologie abilitanti convenzionali.
Conseguentemente, i pochi esempi
virtuosi di implementazione di tec-
nologie attive per il recupero del ca-
lore si sono originate direttamente a
livello delle singole realtà industriali,
Sospensioni di nanocristalli d’oro assorbono la luce (e la riemettono
per luminescenza) a lunghezze d’onda diverse.
Schema di ripartizione della potenza generata in un motore a combustione interna.
Schema di funzionamento di un tipico generatore termoelettrico costituito da
semiconduttori p e n alternati. Il circuito elettrico che viene realizzato è in serie
mentre il circuito termico opera in parallelo sui singoli elementi termoelettrici.
Sorgente di calore
Dissipatore a bassa temperatura
n p n p n p n p n p
progettare 377
•
GENNAIO
/
FEBBRAIO
2014
79
Contenuto totale
di energia
del carburante
(100%)
Flusso di potenza
caratteristico di un motore
a combustione interna
(valori relativi ad una autovettura a benzina)
Ruote
Perdite
per irraggiamento
Sistema di raffreddamento
Gas di scarico: 24%
Recupero di energia possibile
per via termoelettrica
