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Sono italiane le nuove vele in grafene

Yacht da regata di bolina: le vele (nere) sono prevalentemente in fibra di carbonio.Yacht da regata di bolina: le vele (nere) sono prevalentemente in fibra di carbonio.

Grafene, ecco una parola con cui i velisti inizieranno presto ad avere dimestichezza… Nuove vele entreranno nel mondo delle regate e il brevetto – per una volta – è italiano. Si interrompe, così la lunga tradizione americana in fatto di materiali, destinati ad “issare della tela a riva”, cioè con un angolo (il punto di penna) fino su in testa d’albero.

Ma andiamo con ordine, limitandoci a premettere che il grafene altro non è che uno dei tre stati fisici del carbonio, accanto al diamante e alla grafite. E’ proprio il caso di fare un po’ di storia

Da quando per la prima volta il materiale delle vele ebbe un ruolo decisivo (o quasi) nel risultato di una grande regata molta acqua è passata sotto i ponti, o meglio, molte onde si sono rincorse per i mari… Fu quando la goletta America stravinse la per la prima volta la coppa messa in palio dalla regina Vittoria: la storica caraffa…

Ebbene, le vele della goletta americana, che da allora diede il nome alla competizione più famosa della storia velica, erano in cotone, mentre quelle dell’avversaria britannica erano in lino. Inoltre, per la verità, le vele americane erano rinforzate – come sempre avvenne in seguito – nei punti di bugna, di mura e di penna…

Da sempre – e sembrava per sempre – i materiali delle vele sono stati sono stati “made in Usa”. Se, per la verità, dalle barche a vela da competizione si dovessero “sbarcare” i materiali americani, le barche sarebbero molto meno “performanti”.

Il cotone, sotto forma di Dacron (il Terital cotone americano), sottoposto ad una pressatura “a caldo” per renderlo più impermeabile al vento, la fece a lungo da padrone e tutt’oggi è il materiale di gran lunga più in uso nelle barche da diporto e nelle derive olimpiche. 

Nelle barche da competizione d’altura (off shore), già da anni, hanno fatto “ingresso”, invece, i materiali cosiddetti “esotici”: kevlar, carbonio… Mentre vele avanzatissime per barche particolarmente grandi si producono in sottile alluminio.

Per la prima volta si interrompe lo strapotere americano e proprio ad opera di tecnici italiani. Qualcuno, ancora una volta, plaude, quindi, al “genio italico”, quello che fu decisivo – in epoca moderna – per la radio e per il nucleare.

La scoperta appartiene all’Iit, Istituto italiano di tecnologia – non proprio dei ‘cantinari’, insomma – mentre il brevetto e la realizzazione fisica delle vele sono stati affidati alla veleria Quantum Sail Italia.

Il materiale finale in cui viene realizzata la vela è un composito di polimero e grafene.

La nuova vela è più leggera del 25% delle migliori oggi in uso ed è più resistente. Alleggerire “in alto” una barca a vela è un vantaggio notevole, perché i pesi vanno concentrati preferibilmente in basso, al di sotto del baricentro geometrico dell’imbarcazione. Ciò realizza in partenza la incapovolgibilità delle barche d’altomare (off shore), ma le rende anche più performanti.

Si fanno i nomi degli scopritori: Gabriele Nanni e Ilker Bayer, contitolari dello stesso studio. Sono i due ricercatori del team “Smart materials” del’Iit.

Il materiale utilizzato è un composito di polimero e grafene. Si dirà che non è assolutamente nuovo l’utilizzo del carbonio, che si usa anche negli scafi ed in manufatti soprattutto sportivi, alla ricerca della leggerezza… L’utilizzo del carbonio nello stato fisico di grafene è, però, del tutto nuovo. Infine il composito col polimero garantisce la completa impermeabilità della vela al vento.

Le prime prove in regata hanno dato i risultati positivi che era lecito attendersi, mentre adesso si attende il nuovo Salone di Genova (19 – 24 settembre 2019) per mostrare al grosso pubblico dei velisti l’inedito materiale.

Germano Scargiali

Nota. Ecco che cosa ci dice Focus sui polimeri (che già erano entrati a far parte della costruzione di vele in composito:

Un polimero (dicevano vela in polimero e grafene) è una molecola di grandi dimensioni (relativamente parlando) che appare come una lunga catena alla quale possono essere legate diverse ramificazioni. La struttura è formata da tante unità-base: un esempio nel macromondo potrebbe essere una collana di perle.

Le unità base sono singole molecole, dette monomeri: si possono aggregare a gruppi di due, tre, quattro o più (e allora si chiamano dimeri, trimeri, tetrameri…) o a centinaia (alti polimeri).

Un tipico alto polimero naturale è la cellulosa, costituita da tante unità di zucchero. Una fibra di cotone (cellulosa quasi allo stato puro), per esempio, è formata da 3.500 monomeri di zucchero, mentre il polivinilcloruro ha una catena di 25.000 monomeri. Altri polimeri sono le gomme e le materie plastiche, la lana, l’amido.

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