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Rivoluzione nella tecnologia dei materiali
Le resine epossidiche sono indispensabili per numerose applicazioni industriali, dagli adesivi ai rivestimenti e ai compositi. Mentre le tradizionali resine epossidiche bicomponenti richiedono una miscelazione precisa e una lavorazione rapida, le resine epossidiche monocomponenti offrono una gestione semplificata e una qualità costante.

Tuttavia, le soluzioni precedenti avevano dei punti deboli. Spesso potevano essere conservate solo a basse temperature e non avevano sufficienti proprietà ignifughe. Questo limitava le loro potenziali applicazioni in aree critiche per la sicurezza, come l’edilizia, l’elettronica e le telecomunicazioni.

Una svolta dalla CoreaUn team di ricerca del Korea Institute of Science and Technology, in collaborazione con la Sungkyunkwan University, ha superato questi ostacoli. Sotto la guida del dottor Jaewoo Kim e del professor Chongmin Koo, hanno sviluppato la “Soluzione monocomponente epossidica/MXene”, una combinazione di resina epossidica, un nuovo tipo di indurente latente e il nanomateriale bidimensionale MXene.

Questa innovazione consente una stabilità di conservazione di oltre 180 giorni a 60 °C, un progresso significativo rispetto ai prodotti precedenti, che perdono le loro proprietà entro 40 giorni a temperatura ambiente di 25 °C.

L’MXene come chiave per la stabilità e la sicurezzaL’MXene, un nanomateriale all’avanguardia, non solo migliora la resistenza termica e meccanica, ma contribuisce in modo decisivo al ritardo di fiamma (classe V0) e alla conducibilità elettrica della nuova resina epossidica. Questo apre un’ampia gamma di applicazioni nell’industria ad alte prestazioni, in particolare per i materiali di schermatura elettromagnetica, i rivestimenti industriali e gli adesivi.

Applicazioni industriali e potenziale futuroLa combinazione di durata prolungata, caratteristiche di sicurezza migliorate e facilità di manipolazione rende la nuova resina epossidica monocomponente particolarmente interessante per i settori industriali con elevati requisiti di stabilità dei materiali e protezione antincendio.

Possibili aree di applicazione
- Elettronica: rivestimenti protettivi per componenti e circuiti stampati
- Industria edile: adesivi ritardanti di fiamma per applicazioni di sicurezza
- Telecomunicazioni: materiali ad alte prestazioni per antenne e alloggiamenti di schermatura
Con questa innovazione, il team di ricerca sudcoreano potrebbe avere un impatto duraturo sulla tecnologia dei materiali e stabilire nuovi standard per le resine epossidiche monocomponenti.
Gennaio 2025
L’AI accelera le celle solari di perovskite per il mercato di massa

Le celle solari di perovskite raggiungono già efficienze superiori al 26% e sono leggere, flessibili e poco costose da produrre. Sono considerate una promettente alternativa ai moduli di silicio convenzionali. Tuttavia, sfide come la stabilità a lungo termine e la scalabilità ostacolano ancora l’utilizzo industriale.

L’AI come chiave per ottimizzare la produzioneL’Istituto di Tecnologia di Karlsruhe (KIT) sta ricercando come l’apprendimento automatico possa migliorare il processo di produzione delle celle di perovskite. I modelli di apprendimento profondo analizzano le proprietà dei materiali in tempo reale e ottimizzano i parametri per ottenere la massima efficienza.

Rilevare gli errori prima che si verifichinoL’AI utilizza tecniche di imaging in situ per monitorare la formazione del film sottile e rilevare gli errori in una fase iniziale. Ciò consente di correggere immediatamente le deviazioni del processo e di evitare costosi scarti.

Simulazioni per la massima efficienzaLe simulazioni supportate da AI consentono di adattare con precisione le condizioni di produzione. In particolare, il controllo del tempo di tempra sotto vuoto gioca un ruolo decisivo. L’AI ottimizza questo processo per garantire la migliore struttura possibile del materiale.

Il percorso verso la maturità del mercatoLo studio del KIT dimostra che l’AI è un fattore chiave per l’ulteriore sviluppo del fotovoltaico in perovskite. La tecnologia potrebbe rivoluzionare il mercato dell’energia solare e diventare utilizzabile a livello industriale più velocemente che mai grazie all’AI.

Gennaio 2025
Apertura dell’unità NEST “STEP2

Il 29 agosto 2024, l’ultimo modulo edilizio “STEP2” è stato ufficialmente inaugurato nell’edificio di ricerca e innovazione NEST dell’Empa. Questo modulo a due piani, situato nella zona sud-est del NEST, riunisce un gran numero di innovazioni, tutte finalizzate a ridurre in modo significativo il consumo di materiali e di energia nell’industria edilizia e a promuovere metodi di costruzione a risparmio di risorse.

In Svizzera, il settore edile è responsabile della maggior parte del consumo di materie prime, della generazione di rifiuti e di un terzo delle emissioni di CO2. Con l’edificio NEST, l’Empa, insieme a oltre 150 partner, persegue l’obiettivo di sviluppare nuove tecnologie e materiali fino a renderli pronti per il mercato. L’unità “STEP2” è l’ultimo esempio di come questa visione si stia trasformando in realtà.

Dalla scala digitale alla facciata adattivaQuando si entra nell’unità “STEP2”, l’innovativo soffitto a filigrana nervata cattura immediatamente l’attenzione. Questo è stato sviluppato da un team interdisciplinare e consente di realizzare campate fino a 14 metri, ideali per uffici e grattacieli. Grazie ai metodi di pianificazione digitale e alle casseforme stampate in 3D, è stato possibile ridurre la quantità di materiale utilizzato del 40%, senza compromettere la stabilità. Il soffitto svolge anche funzioni importanti in termini di acustica ambientale e come massa di accumulo termico.

Un altro capolavoro tecnologico è la scala curva in cemento ‘Cadenza’, che costituisce il fulcro dell’edificio. È stata realizzata utilizzando le tecnologie di progettazione assistita da computer e di stampa 3D, che hanno permesso un metodo di costruzione estremamente efficiente dal punto di vista dei materiali. Questa scala è un esempio impressionante di come le tecnologie di fabbricazione digitale possano contribuire a soluzioni di design innovative e sostenibili nel settore edile.

Concetto energetico olistico e materiali innovativiL’unità “STEP2” si basa su un concetto integrato di energia e comfort, sviluppato in collaborazione con ingegneri leader. L’innovativa facciata a doppia pelle, dotata di una moderna tecnologia di ombreggiamento e di ventilazione naturale controllata, svolge un ruolo centrale nell’efficienza energetica dell’edificio. Questa facciata funge anche da piattaforma di prova, in modo che le nuove tecnologie possano essere facilmente integrate in futuro.

STEP2″ si concentra sull’innovazione e sulla sostenibilità anche per quanto riguarda i materiali utilizzati. Ad esempio, i pannelli delle pareti e dei pavimenti sono stati realizzati con materiali di scarto riciclati, come fibre di denim, bicchieri di carta e fondi di caffè. Questi materiali non solo riducono la necessità di nuove materie prime, ma aiutano anche a ridurre le emissioni di gas serra.

Co-creazione e preparazione al mercatoL’unità “STEP2” è stata sviluppata con un approccio di co-creazione, in cui tutti i partner coinvolti hanno lavorato a stretto contatto fin dall’inizio. Questo approccio ha reso possibile lo sviluppo di soluzioni commerciabili che hanno un futuro reale nell’industria delle costruzioni. Per BASF, il partner principale del progetto, “STEP2” rappresenta l’ambiente ideale per tradurre la sua esperienza chimica in soluzioni edilizie concrete e sostenibili.

“STEP2” è più di un semplice modulo edilizio: è un vero e proprio ambiente di innovazione che dimostra come la ricerca e l’industria possano collaborare con successo per portare sul mercato tecnologie sostenibili. In futuro, l’unità servirà come luogo di lavoro e laboratorio di innovazione per ottenere ulteriori progressi nell’edilizia sostenibile.

Settembre 2024
Empa entwickelt recycelbaren Kunststoff für die Industrie

Forschende der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) haben eine neue Art von Kunststoff entwickelt. Ihr Epoxidharz lässt sich sowohl reparieren als auch wiederverwerten. Das ist einer Medienmitteilung zufolge ein Novum. Bisher war die Wiederverwertung bei Epoxidharzen nicht möglich. Bei dieser Art von Kunststoffen sind die Polymerketten engmaschig miteinander vernetzt, was das Schmelzen verunmöglicht. „Haben sie einmal ausgedient, werden sie verbrannt oder in Deponien entsorgt”, erklärt Wenyu Wu Klingler vom Empa-Labor Advanced Fibers in St.Gallen.

Epoxidharze haben allerdings ausgezeichnete mechanische und thermische Eigenschaften, wie die Empa in ihrer Mitteilung schreibt. Entsprechend werden sie vielseitig in der Industrie eingesetzt – etwa bei der Herstellung von Bauteilen für Flugzeuge, Autos, Züge, Schiffe und Windkraftanlagen.

Mit dem besonderen Epoxidharz der Empa soll also unter anderem der Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen in der Industrie nachhaltiger werden. „Die Herstellung von Kohlenstofffasern benötigt sehr viel Energie und setzt enorm viel CO2 frei”, erklärt Sabyasachi Gaan vom Empa-Labor Advanced Fibers. Wenn sie nach ihrer Nutzung in den Stoffkreislauf zurückgebracht werden können, könne der ökologische Fussabdruck verbessert und auch der Preis gesenkt werden, so Gaan.

Faserverstärkte Kunststoffe, wie sie im Bau von Flugzeugen, Zügen, Booten, Autos und Velos eingesetzt werden, sind laut der Empa aber nicht die einzige Anwendung für den neuen Kunststoff. Er könnte beispielsweise zur Beschichtung von Holzböden eingesetzt werden – als eine transparente, widerstandsfähige Schicht, die gute flammhemmende Eigenschaften aufweist.

Agosto 2023
Holcim acquisisce Minerales y Agregados in Guatemala

Holcim espande il suo impegno in America Centrale. Il produttore di materiali da costruzione, con sede a Zug, sta creando la sua prima filiale in Guatemala con l’acquisto di Minerales y Agregados. Secondo un comunicato stampa, l’azienda acquisita ha sede a Sanarate ed è specializzata nella produzione e fornitura di malta e altre soluzioni per l’edilizia e l’agricoltura. Minerales y Agregados è stata fondata nel 2014 dalla famiglia Coronado.

“Con Minerales y Agregados, continuiamo ad espandere la nostra presenza geografica, ampliando al contempo la nostra gamma di soluzioni edilizie moderne. Il settore delle costruzioni in Guatemala è altamente specializzato e richiede soluzioni di livello mondiale”, ha dichiarato Oliver Osswald, Responsabile della Regione America Latina di Holcim. “Minerales y Agregados è perfetta per aiutarci a soddisfare questi requisiti”, ha aggiunto Osswald.

L’impianto di produzione di Holcim in Guatemala aggiungerà una nuova linea di business alla sua offerta di “Soluzioni e Prodotti” nella regione, si legge nella dichiarazione. Holcim si aspetta sinergie dall’espansione dell’offerta Minerales y Agregados attraverso la fornitura dai suoi stabilimenti di Metapán in El Salvador, nonché dall’espansione della gamma di malte e adesivi avanzati della catena di fornitura Disensa, che fa parte del Gruppo Holcim. Questa comprende più di 1.000 punti vendita in tutta l’America Latina.

Con questa acquisizione, Holcim porta avanti la sua “Strategia 2025 – Accelerare la crescita verde”, si legge nella dichiarazione dell’azienda. Questa strategia mira ad espandere il business delle Soluzioni e dei Prodotti fino a raggiungere il 30% delle vendite nette del Gruppo entro il 2025.

Giugno 2023
BAU celebra un ritorno di successo

“BAU ha dimostrato ancora una volta di essere e rimanere il palcoscenico più importante per le innovazioni e le anteprime nel settore dell’edilizia. Nonostante la pausa forzata di quattro anni, a Monaco si sono presentate più aziende che mai. Questo conferma la risposta molto positiva alle fiere e, in particolare, alle principali fiere mondiali, come era già evidente nel 2022”, affermano i due responsabili della fiera Reinhard Pfeiffer e Stefan Rummel, riassumendo BAU 2023.

Dieter Schäfer, Presidente del Consiglio Consultivo degli Espositori di BAU, concorda sul fatto che BAU 2023 è stato un grande successo: “Abbiamo fatto tutto bene spostando BAU 2023 ad aprile. I padiglioni completamente occupati e l’alta percentuale di visitatori internazionali sottolineano la rilevanza di BAU. Era ancora più importante che la fiera si tenesse nuovamente dopo più di quattro anni. In futuro, BAU tornerà alla consueta data di gennaio”

Oltre al Ministro federale dell’Edilizia, Klara Geywitz, anche il Ministro dell’Economia della Baviera, Hubert Aiwanger, ha dato un’occhiata alle innovazioni e alle tendenze del settore edile a BAU: “La più grande fiera dell’edilizia e degli architetti è una piattaforma di networking di successo per i progettisti e gli operatori del settore edile. Abbiamo bisogno proprio delle innovazioni presentate in questa sede, su come conciliare la protezione del clima e le sfide come l’edilizia e gli alloggi a prezzi accessibili. La fiera è sinonimo di progresso, crescita e competitività e traccia la rotta per il futuro dell’edilizia e della pianificazione urbana”

Per Felix Pakleppa, Direttore Generale dell’Associazione Centrale dell’Edilizia Tedesca (Zentralverband des Deutschen Baugewerbes), BAU invia un segnale di tendenza all’industria dell’edilizia dopo la lunga pausa forzata: “Con i temi chiave della trasformazione digitale, del futuro dell’abitare, delle risorse e del riciclaggio, nonché dell’edilizia modulare, le maggiori sfide e tendenze del momento sono state perfettamente delineate. Quest’anno, BAU offre quindi ancora una volta una grande piattaforma per creare prospettive future”

Anche Katharina Metzger, Presidente dell’Associazione Federale del Commercio Tedesco di Materiali da Costruzione, considera un successo il ritorno dopo oltre quattro anni: “Siamo più che soddisfatti di BAU 2023, perché un settore così importante non può permettersi di rimanere senza una piattaforma fieristica per sei anni. Anche se purtroppo questa volta non erano presenti produttori importanti per i nostri rivenditori specializzati con i loro artigiani, speriamo di poter contare sulla vecchia presenza di fornitori anche a gennaio del 2025”

Andrea Gebhard, Presidente della Camera Federale degli Architetti, ha sottolineato l’importanza dello scambio personale: “BAU 2023 riflette i temi attuali dell’industria edilizia. È il luogo d’incontro ideale per architetti e progettisti, per discutere sia dei materiali innovativi del futuro, sia di questioni sociali come le abitazioni a prezzi accessibili”

Il project manager di BAU, Matthias Strauss, è già impaziente di partecipare ai prossimi eventi della Rete BAU: “Dopo il successo di BAU, l’intero team è già impaziente di partecipare alla conferenza e all’anteprima di networking di digitalBAU il prossimo luglio e al prossimo digitalBAU nel febbraio 2024”

L’internazionalità dei visitatori raggiunge un livello record
In cima alla classifica dei visitatori internazionali di BAU ci sono Austria, Italia e Svizzera. Grazie alla forte crescita, la Polonia e la Turchia occupano il quarto e il quinto posto. Nel complesso, la quota internazionale è di quasi 80.000 visitatori. Ciò corrisponde al 40% del numero totale di visitatori e segna una cifra record. In termini percentuali, la quota internazionale è ancora molto più alta rispetto al precedente risultato record del 2019 (37 percento).

Il numero di visitatori cinesi è particolarmente degno di nota. Con 1.600 persone, la Cina è uno dei primi 10 Paesi visitatori di BAU 2023, una sorpresa positiva dopo che le restrizioni Corona sui viaggi dalla Cina all’estero sono state allentate solo di recente.

Maggio 2023
Il catalogo consiglia i materiali contro le isole di calore urbane

La Confederazione ha presentato un’opera di riferimento per le nuove costruzioni e gli edifici da ristrutturare che mostra l’effetto dei materiali da costruzione sul calore nelle aree urbane e densamente popolate. È stato creato dall’Università di scienze applicate della Svizzera nordoccidentale per conto dell’Ufficio federale dell’edilizia abitativa ( BWO ).

Secondo un comunicato stampa della BWO, il catalogo mette a confronto materiali per esterni come rivestimenti per pavimenti e facciate e ne spiega l’effetto sulla temperatura esterna, tenendo conto anche di altre proprietà dei materiali, come il modo in cui riflettono la luce solare o come molti rivestimenti per pavimenti d’acqua lasciano trapelare.

Il BWO invita progettisti, sviluppatori e proprietari di case a consultare questo catalogo dei materiali quando scelgono i materiali adatti. Inoltre, l’Ufficio invita la comunità scientifica a sviluppare ulteriormente e ricercare l’argomento. Perché secondo gli scenari climatici più recenti le temperature medie in Svizzera saranno entro il 2060 da 2,5 a 4,5 gradi più alte rispetto al periodo dal 1981 al 2010. Ciò significa che gli edifici che vengono costruiti o ristrutturati oggi saranno il microclima di domani. .

Giugno 2022
Guarda al futuro della tecnologia delle costruzioni

Dall’idea a un’innovazione commerciabile la strada è lunga, soprattutto nel settore delle costruzioni. C’è un divario tra le tecnologie che funzionano in laboratorio e il mercato che richiede prodotti ben progettati e affidabili. L’edificio modulare per la ricerca e l’innovazione NEST degli istituti di ricerca svizzeri Empa ed Eawag mira a colmare questa lacuna.

Il NEST (Next Evolution in Sustainable Building Technologies) è stato aperto nel 2016 e si trova nel campus dell’Empa a Dübendorf. L’edificio è costituito da un nucleo edilizio con tre piattaforme a sbalzo. Su di esso possono essere installati moduli di costruzione temporanei e tematicamente diversi, le cosiddette unità. In questo modo, team di ricerca, studi di architettura e aziende del settore edile possono testare e sviluppare insieme a NEST materiali, tecnologie, prodotti, concetti energetici e concetti di utilizzo. Nel senso di “living lab”, le unità installate sono in realtà utilizzate in ambienti di vita e di lavoro.
L’unità “HiLo” è attualmente in costruzione sulla piattaforma superiore di NEST. La costruzione è iniziata nell’estate 2019. L’unità ha lo scopo di dimostrare le possibilità nella costruzione leggera. Oltre a un’innovativa struttura del tetto, vengono utilizzati pavimenti leggeri a risparmio di materiale e una facciata solare adattiva. Durante il funzionamento, la tecnologia dell’edificio deve essere continuamente ottimizzata con l’aiuto dell’apprendimento automatico. L’unità aprirà ufficialmente il 6 ottobre 2021.

È in fase di progettazione anche l’unità a due piani “STEP2”. I partner commerciali e di ricerca li implementano insieme in un approccio di innovazione aperta. Dopo il suo completamento, previsto per l’estate 2022, fungerà da laboratorio di innovazione interdisciplinare e ambiente d’ufficio. I progetti centrali dell’unità includono una scala a chiocciola a forma di spina dorsale umana, un involucro edilizio che si adatta alle condizioni esterne e un soffitto a pavimento realizzato con la stampa 3D.

Ottobre 2021