Nanotecnologie applicate all'aeronautica come trattamento superficiale al fine di diminuire l'adesione di materiale indesiderato = Nanotechnology applied to aeronautics as a surface treatment in order to decrease the adhesion of unwanted material

Il presente elaborato nasce della collaborazione tra l’azienda CFM Air, l’azienda 4Ward360 Nanotechnology e il Politecnico di Torino. In questo contesto, il Politecnico di Torino funge da promotore e realizzatore di una campagna di sperimentazione, utile a verificare l’efficacia delle finiture superficiali nanotecnologiche applicate all’aeronautica. In particolare, la ditta 4Ward360 si è occupata di fornire e applicare trattamenti basati su nanoparticelle di biossido di silicio, mentre la CFM Air ha messo a disposizione i materiali utili alle prove, con la prospettiva di una possibile applicazione sul velivolo Dardo. I test sono divisi in differenti ambiti, per verificare l’efficacia del trattamento riguardo tre aspetti: -??diminuzione della corrosione operata da agenti chimici o atmosferici aggressivi; -??miglioramento dell’isolamento termico a parità di flusso termico di esposizione; -??diminuzione dell’adesione superficiale di materiale indesiderato. Quest’ultima proprietà rappresenta l’oggetto di verifica della seguente trattazione, poiché l’eventuale accumulo di sporcizia impatta nel lungo periodo sulle caratteristiche aerodinamiche e sulle operazioni di manutenzione. Il contenuto dell’elaborato fornisce un’introduzione sulla pulizia strutturale del velivolo e sui benefici che essa comporta, descrivendo le principali tecniche di lavaggio utilizzate in fase di manutenzione e presentando un elenco dei principali prodotti di pulizia. Dopodiché, viene presentato il tema della pulizia in ambito normativo, esplicitando le indicazioni fornite da ICAO, EASA E FAA in materia. Successivamente, viene presentata una breve panoramica sui nanomateriali, per poi descrivere il principale processo di produzione delle nanoparticelle di silice, denominato Sol-Gel. Infine, vengono esposte le principali proprietà delle nanoparticelle e le applicazioni. Nel terzo capitolo viene presentata la prova sperimentale utile a verificare che un materiale trattato con un rivestimento nanotecnologico sia più facile da pulire rispetto al corrispettivo materiale non trattato. Dunque, viene descritto l’intero test ideato a partire dal riferimento normativo e dal metodo utilizzato. Questa consiste nell’applicare su un provino una certa quantità di agente sporcante solubile in acqua. Dopodiché, la stessa superficie viene ripulita grazie all’utilizzo di una tecnica replicabile di pulizia automatica. Al termine della procedura di pulizia standard, il residuo di agente sporcante presente sul provino viene estratto con una certa quantità d’acqua e la soluzione così prodotta viene inserita in un fluorimetro per misurarne la fluorescenza. La procedura viene effettuata sia sul provino di materiale “standard”, sia sul provino dello stesso materiale trattato con nanoparticelle. Dal confronto relativo tra le misure delle due fluorescenze ha origine il Cleanability Index, ottenuto come rapporto tra la fluorescenza della soluzione estratta dalla superficie trattata con nanotecnologie e la fluorescenza della soluzione estratta dalla superficie “standard”. Un indice maggiore di 1 significa che la superficie trattata con nanotecnologie è più difficile da pulire rispetto alla superficie ”standard”, viceversa un indice minore di 1 indica una maggiore facilità di pulizia. La descrizione completa dell’esperimento comprende: obiettivi, strumentazione, processo di produzione, trattamento e catalogazione dei provini, svolgimento della procedura, taratura del fluorimetro e cenni di fluorimetria, elaborazione dei dati, risultati e conclusioni.