© PST Galileo - Gennaio 2015

Schiume metalliche Rivestimenti cristallini nanostrutturati

Materiali e soluzioni innovativeper il settore del lusso

Da sempre il settore del lusso è associato a metalli preziosi quali oro, platino e argento, e a pietre preziose come il diamante, il rubino o il topazio. In questo caso è il materiale che impreziosisce il prodotto rendendolo eccellente e quindi costoso. Tuttavia, è interessante osservare che la strategia della diversificazione del portafoglio e la conseguente acquisizione di nuovi mercati (telefonia mobile, prodotti di bellezza, automotive, ecc.) deve essere accompagnata dall’utilizzo di nuovi materiali in grado di aumentare le prestazioni del prodotto, migliorare l’esperienza emozionale dell’acquisto e consentire un nuovo design.

E’ il caso ad esempio dei tessuti di metallo, che rappresentano l’evoluzione delle reti metalliche nate nell’industria meccanica per il settore della filtrazione o della lavorazione del vetro; i tessuti di metallo sono realizzati a partire da fibre e tessuti in acciaio, ottone e rame e coniugano la leggerezza e la traspirabilità di un tessuto con l’aspetto lucente e abbagliante di un metallo. Sono stati utilizzati recentemente per la realizzazione di beni di lusso quali penne stilografiche firmate o cinturini e braccialetti, e possono trovare applicazioni anche nel settore dell’arredamento sia per il privato che per il contract.

Lo stesso discorso vale anche per le schiume metalliche: nate per la dissipazione degli urti e la trasmissione del calore, vengono oggi utilizzate anche nel settore dell’arredamento e del design (sandwich con vetro per la realizzazione di tavoli riunioni o scrivanie, elementi strutturali e di diffusione della luce nel settore dell’illuminotecnica).

Recentemente sono apparse sul mercato delle schiume metalliche flessibili estremamente sottili rispetto a quelle tradizionali, dell’ordine dei 3 mm di spessore, caratterizzate da una struttura uniforme a cella aperta e disponibili in diversi tipi di metalli, tra cui ferro, nichel, rame, e diverse leghe, tra cui anche acciaio inox 316 L e Inconel 625 (lega nichel-cromo).

Adattando la misura dei pori e la composizione della lega, queste schiume possono offrire caratteristiche diverse, come alta resistenza alla corrosione e stabilità ad alte temperature; questa flessibilità durante la fase produttiva, relativamente alla porosità controllabile e alla scelta del materiale metallico, permette di rispondere ai diversi requisiti richiesti dalle varie applicazioni. Queste schiume metalliche possono essere prodotte sia in fogli che in blocchi. Attualmente vengono principalmente utilizzate come filtri anti particolato, catalizzatori, silenziatori per motori nel settore dell’automotive e, grazie alla loro resistenza alla corrosione e alle alte temperature, nel trattamento di gas esausti, distributori di fiamma, desolforazione di biogas.

Spesso la scelta strategica per conferire al prodotto nuove caratteristiche estetiche e funzionali, specialmente se il materiale di partenza è povero (legno, MDF, vetro, materiale plastico, carta etc.), è quella di affidarsi a trattamenti superficiali in grado di conferire al prodotto un nuovo look o nuove proprietà attraverso l’incremento delle prestazioni.

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DLC amorfo Fibre e tessuti in acciaio

Spesso la scelta strategica per conferire al prodotto nuove caratteristiche estetiche e funzionali, specialmente se il materiale di partenza è povero (legno, MDF, vetro, materiale plastico, carta etc.), è quella di affidarsi a trattamenti superficiali in grado di conferire al prodotto un nuovo look o nuove proprietà attraverso l’incremento delle prestazioni.

Il primo esempio interessante di trattamento superficiale è il rivestimento DLC, un coating al carbonio che combina la durezza del diamante alla facilità di scorrimento della grafite.

La tecnica prevede la deposizione di DLC amorfo, o meglio ADLC (Amorphous-DLC) che conferisce proprietà notevoli quali una durezza superficiale di 5000 HV (la durezza del diamante è di circa 8000 HV); di colore nero, questo tipo di deposizione aumenta anche la resistenza chimica, la resistenza alla corrosione e all’usura delle superfici, riducendone il coefficiente di attrito.

Un’altra tecnica di rivestimento superficiale innovativa è quella del rivestimento metallico nanostrutturato depositato per via galvanica con spessori di 25 ± 200 micron; grazie a una dimensione controllata dei grani cristallini, questo rivestimento permette di migliorare il comportamento a fatica e le proprietà meccaniche in genere del polimero rivestito. In certi settori, quali l’automotive e l’aerospaziale/aeronautico, questa soluzione permette di sostituire pesanti componenti metalliche con particolari in polimero ad alte prestazioni: si possono ottenere pezzi non solo a geometria complessa, grazie al processo di stampaggio ad iniezione, ma anche molto più leggeri riuscendo così a ridurre i consumi energetici.

Attualmente trova applicazione in settori quali l’articolo sportivo, l’automotive, l’industria energetica e l’elettronica; esistono alcune applicazioni anche nel settore dell’oreficeria per la produzione di braccialetti e chiusure, oltre che in quello dell’orologeria.

Altre tecniche di deposizione, molte delle quali spesso in vuoto, consentono la deposizione di strati di nitruri metallici e permettono di aumentare le proprietà barriera al Nickel e quindi di rendere le superfici antiallergiche; la deposizione di ossidi di argento incrementa invece le proprietà antibatteriche della superficie.

I processi nanotecnologici consentono di incrementare le proprietà della superficie senza andare ad interferire con le caratteristiche meccaniche del materiale di base.

Queste soluzioni sono di estremo interesse dato che le prestazioni che si raggiungono sono difficilmente raggiungibili con altre tecniche. Un esempio interessante di trattamento superficiale nanotecnologico è quello in grado di generare sulla superficie dove viene applicato un micro patterns con gradiente ottico che facilita lo scattering dato dall’angolo di incidenza della luce. In questo modo viene favorita la riflessione luminosa, il risultato che si ottiene è quello di un angolo di visione ampliato e un effetto olografico.

Tale trattamento viene attualmente, applicato soprattutto a schermi televisivi o video, DVD, proiettori di immagini, ecc. Infine, il rivestimento è in grado di conferire alla superficie buona durabilità grazie alle buone proprietà meccaniche, termiche e chimiche.

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Ceramiche tecniche Tessuti in fibra di latte

Degno di nota è anche il trattamento nanostrutturato costituito da una matrice organica o inorganica in cui vengono inglobate nanoparticelle. Questo trattamento viene applicato all’ acciaio inossidabile e conferisce alla superficie elevate proprietà antigraffio e resistenza all’abrasione combinate con altre funzionalità come protezione UV e easy-to-clean.

Il film depositato, di spessore ridotto, è trasparente e possiede ottima adesione alla superficie, possiede buona stabilità chimica e può venire applicato con tecniche tradizionali come spruzzo, immersione, stampa. In questo modo si ottengono prodotti con lo stesso pregio ed estetica dell’acciaio inossidabile, ma con il grande vantaggio di essere difficilmente graffiabili. Le applicazioni di questa tecnologia vanno dal settore dell’ottica a quello della decorazione e dell’elettronica.

Nel campo dei rivestimenti superficiali merita di essere ricordato il rivestimento in “pelle di pietra”, un tipo di rivestimento con un effetto estetico molto particolare: la pelle di pietra è costituita da strati sottili e flessibili di pietra vera, strappati dalla montagna grazie ad una tecnologia brevettata, che possono essere applicati in continuo su legno o muratura e riproporre così le venature naturali della roccia. Sul mercato esistono alcune applicazioni su vani scale, vasche da bagno, sedute, vasi, rivestimenti di pareti, superfici piane e anche curve.

Infine, tra gli altri materiali interessanti per il settore del lusso, vanno ricordate anche le ceramiche tecniche: esteticamente brillanti e candide, le ceramiche tecniche nascono nel settore dell’elettronica, della meccanica e del medicale, ma sono state introdotte in beni di lusso come quadranti di orologi, anelli, parti di braccialetti e collane.

Il loro aspetto estetico unito alla perfezione dimensionale le rende adatte per sostituire le perle naturali nel settore dell’oreficeria. Inoltre, oggi sono disponibili varie colorazioni.

Infine, va detto che anche nel settore del lusso è crescente la sensibilità nei confronti dell’ambiente, determinando anche in questo settore una crescente attenzione per i materiali dal ridotto impatto ambientale.

In particolar modo, l’utilizzo di tessuti naturali a base di bambù, soia, alga marina e latte, alternativi a tessuti pregiati come seta e cashmere, sono diventati molto di tendenza, ad esempio nel settore dell’alta moda, dato che possono garantire non solo caratteristiche di resistenza meccanica ed usura significativi, ma anche confort e proprietà anallergiche, date dal rilascio spontaneo di sostanze naturali. Molti di questi tessuti presentano inoltre doti di elevata lucentezza, in alcuni casi simile a quella della seta, come ad esempio i tessuti ottenuti dalla fibra di mais.