“Progetto genoma” per le leghe metalliche
Solo il 5 % di tutte le possibili leghe metalliche composte da tre o più metalli è stato accuratamente studiato. Ora, un nuovo processo automatizzato per la miscelazione dei metalli in polvere e il test della lega creata, alla ricerca di proprietà interessanti, rende possibile per la prima volta passare al setaccio la tavola periodica, per garantire prestazioni ottimali. Mediante lo sfruttamento di principi combinatori, il progetto ACCMET(si apre in una nuova finestra) (Accelerated metallurgy - The accelerated discovery of alloy formulations using combinatorial principles), finanziato dall’UE, è stato lanciato per accelerare il processo di individuazione delle leghe a un periodo inferiore a un anno, contro i cinque o sei anni di test attualmente necessari. Al centro del progetto ACCMET vi è la deposizione laser diretta (DLD, direct laser deposition), la quale consente alle polveri metalliche di essere mescolate, sciolte e depositate su un substrato, formando un fondo di lega solida e densa, con precisa stechiometria. La sintesi DLD automatizzata è 1 000 volte più veloce rispetto ai metodi manuali tradizionali. Il processo DLD può essere impiegato assieme a sintesi combinatoria e protocollo di prova per accelerare il processo, focalizzando l’attenzione su determinate combinazioni di elementi e prove. Attraverso algoritmi avanzati, tutte le informazioni raccolte vengono archiviate in una libreria virtuale relativa alle leghe, allo scopo di identificare proprietà, composizione, struttura e parametri di lavorazione. In particolare, i risultati sperimentali vengono confrontati con le previsioni del modello, aiutando l’identificazione della lega. Algoritmi come le reti neurali artificiali prevedono le proprietà chimiche, fisiche e meccaniche delle nuove composizioni. Questi vengono utilizzati come input per la rapida sintesi di nuove e promettenti leghe metalliche. Il progetto ACCMET è riuscito a ottenere, per il settore della metallurgia, ciò che è stato raggiunto con le tecnologie high-throughput per l’industria farmaceutica: una drastica riduzione dei tempi di commercializzazione. Infine, l’enfasi posta sulle leghe a basso impatto ambientale in una prima fase di progettazione, in combinazione all’analisi del ciclo di vita, contribuirà a conservare le risorse naturali e aiuterà il passaggio verso tecnologie caratterizzate da basse emissioni di CO2.
