Materiali intelligenti per voli più sicuri e più confortevoli
Le cosiddette strutture intelligenti possono essere create utilizzando questi materiali, mediante l'integrazione di sensori, attuatori (dispositivi che agiscono su un'altra struttura come conseguenza del segnale rilevato) e un sistema di controllo che comanda la risposta dell'attuatore allo stimolo. Queste strutture intelligenti possono imitare risposte biologiche come la sincronizzazione con le modifiche ambientali o l'autoriparazione dei danni. I materiali magnetoelastici hanno recentemente ottenuto interesse grazie alla loro capacità di produrre lo smorzamento delle vibrazioni e l'assorbimento dell'energia. Il progetto Mesema ("Magnetoelastic energy systems for even more electric aircraft"), finanziato dall'UE, è stato ideato allo scopo di sviluppare sistemi che utilizzano materiali magnetoelastici incorporati in trasduttori delle vibrazioni (che convertono l'energia meccanica inerente nelle vibrazioni in un'uscita elettrica del segnale) e che attivano un sistema di attivazione dedicato per applicazioni sui velivoli. Innanzitutto, gli studiosi hanno fatto ricerche, prodotto materiali magnetoelastici e sviluppato sensori e moduli di comando per l'integrazione in strutture intelligenti. Hanno quindi sviluppato una tecnologia di controllo degli attuatori che utilizza materiali magnetoelastici, che hanno ridotto il livello totale di rumore a banda larga nell'abitacolo di un velivolo con turboventola, riducendo al medesimo tempo le vibrazioni nei componenti della fusoliera. Con materiali simili, hanno prodotto un assorbimento delle vibrazioni sintonizzabile per ridurre il livello di rumore di disturbo negli elicotteri. Hanno inoltre sviluppato un attuatore che utilizza materiali intelligenti, che ha consentito un miglioramento significativo nell'uscita di potenza dei generatori idraulici. Hanno inoltre svolto ricerche sull'utilizzo di metalli magnetostrittivi intelligenti in un generatore elettrico d'emergenza prototipo azionato mediante il flusso d'aria. Infine, hanno ottimizzato una procedura innovativa di ottimizzazione per gli attuatori utilizzati nel monitoraggio della salute strutturale. L'affidabilità del sistema ha individuato e localizzato i danni sui componenti aerospaziali metallici e compositi. In breve, il progetto Mesema ha sviluppato un utile database di materiali magnetoelastici, facilitando future applicazioni e lo sfruttamento di questi materiali intelligenti. Hanno sviluppato la tecnologia dei sensori e degli attuatori e l'hanno integrata con i materiali attivi da utilizzare nel controllo del rumore e delle vibrazioni, nella gestione della salute strutturale e nella produzione di energia elettrica dall'energia vibrazionale meccanica nelle applicazioni sui velivoli. Infine, numerose innovazioni e dispositivi risultanti dalla progettazione erano prodotti indipendenti che potevano essere commercializzati per molte altre applicazioni. Il progetto ha avuto un grande successo e ha generato un forte interesse da parte dei partner industriali, con una futura commercializzazione dei risultati che offriranno sicuramente vantaggi all'economia europea e sicurezza e comfort ai passeggeri delle linee aeree.
