“Il crollo del “Ponte Morandi” di Genova, che il 14 agosto del 2018 provocò 43 vittime, poteva essere evitato utilizzando gli attuali sistemi di monitoraggio strutturale basati sull’impiego di sensori di tipo discreto in grado di rilevare gli spostamenti o la deformazione nel punto della struttura dove sono applicati: tra essi i più innovativi sono oggi i sensori a fibra ottica capaci di fornire misure con una frequenza di 100 dati al secondo, con una migliore qualità delle misurazioni ed una maggiore affidabilità rispetto a quelli tradizionali. Molto efficaci sono anche gli estensimetri elettrici che vengono incollati sulla superficie esterna del materiale nel punto dove si intende eseguire la misura. Per monitorare la salute strutturale di una costruzione è necessario però, conoscere a priori le zone dove si attingono le massime sollecitazioni mobilitate dai carichi esterni. Il problema sarebbe definitivamente risolto se potessimo incollare gli estensimetri in ogni punto della superficie esterna del calcestruzzo o disporre fibre ottiche lungo ogni barra di acciaio. Per risolvere queto problema all’Università di Salerno, stiamo portando avanti da anni una ricerca innovativa sul calcestruzzo. L’idea è stata quella di trasformare il calcestruzzo in un sensore in grado di diagnosticare il proprio stato di salute strutturale e collegarlo ad un sistema di controllo automatico in grado di dare l’allarme in caso di un imminente crollo di una costruzione. Grazie alle nuove metodologie di realizzazione delle strutture, abbiamo la possibilità di immergere all’interno dei calcestruzzi delle particelle che possono conferire delle caratteristiche meccaniche alla struttura, come il miglioramento della resistenza e della rigidezza, e trasformare le proprietà fisico – meccaniche dei materiali che diventano intelligenti, tanto da essere capaci anche di automonitorarsi segnalando, attraverso dei sistemi di intelligenza artificiale, qual è il loro stato di sofferenza strutturale”. A raccontare gli sviluppi di una innovativa e straordinaria ricerca che è il fiore all’occhiello dell’Università di Salerno, è stato l’ingegner Luciano Feo, Professore Ordinario di Scienza delle Costruzioni presso il Dipartimento di Ingegneria Civile dell’Università di Salerno e Direttore del Laboratorio Ufficiale Prove Materiali e Strutture, durante un interessante incontro organizzato, al “Circolo Canottieri Irno” di Salerno dal “Rotary Club Salerno” presieduto dall’avvocato Rino D’Alessio che, insieme all’ingegner Gaetano Ruocco, socio del Club, ha presentato il professore salernitano che da oltre trent’anni si occupa dell’applicazione di materiali innovativi nel settore delle costruzioni civili.
Il professor Feo ha spiegato che la nanotecnologia si occupa del controllo dei nanomateriali, che hanno dimensioni alla nanoscala, e della realizzazione delle nanostrutture che sono dispositivi realizzati con i nanomateriali:” Un nanometro corrisponde ad un miliardesimo di metro. Oggi le nanotecnologie sono utilizzate in molti settori della scienza applicata dei materiali, come la fisica, l’elettronica, la chimica, la biologia, la medicina, la biomedicina, ed in alcuni settori dell’ingegneria, soprattutto per impieghi non strutturali”. Il Professor Feo ha spiegato che questi materiali possono addirittura autoripararsi in presenza di microfessure:” I bio – calcestruzzi incapsulano le spore di batteri che vengono attivate quando si verificano crepe nel calcestruzzo. Con la disponibilità di umidità può essere assorbito rapidamente l’ossigeno nel calcestruzzo, che altrimenti aiuterebbe la corrosione, e generare carbonato di calcio che sigilla la fessura”. Ulteriori applicazioni dei nanomateriali includono le pavimentazioni stradali in calcestruzzo e asfalto:” L’aggiunta di nanomateriali conferisce all’asfalto una capacità di rilevare la presenza di carichi risultante dal passaggio di veicoli e quindi la possibilità di eseguire anche il monitoraggio veicolare delle infrastrutture”. Il professor Feo ha coordinato questo innovativo progetto di ricerca, bandito a livello nazionale nel 2020, che è risultato il primo in Italia ed è stato finanziato per 1 milione di euro:” Di cui oltre 770mila euro dal MIUR. La restante parte è stata cofinanziata dall’Università di Salerno”. Il progetto è partito dall’Università di Salerno ed ha coinvolto anche altri quattro Atenei: Napoli, Parma, Reggio Emilia e l’Università della Calabria:” Abbiamo collaborazioni anche con l’Università di Hong Kong e con l’Università della California”. L’ingegner Feo ha raccontato come è nata l’idea di iniziare questa ricerca:” Da una frase del fisico Richard Feynman che nel 1959 disse:” C’è tanto spazio laggiù in fondo” riferendosi alla materia a livello atomico e molecolare. Siamo stati i primi a capire che questa tecnologia poteva essere importata nel settore dell’ingegneria civile e i primi a crederci”. Feo ha anche spiegato come si realizzano gli edifici utilizzando la stampa 3D:” Possono essere realizzati in 24 ore utilizzando materiali tradizionali, combinando l’uso di nanotecnologie. Lo sviluppo dei nanomateriali rappresenta un passo importante verso la realizzazione di strutture sostenibili, green e sicure da realizzarsi nel prossimo futuro”. Feo ha spiegato come vengono usati in edilizia i nanotubi di carbonio:” Hanno una elevata resistenza a trazione, leggerezza, flessibilità, biocompatibilità e conducibilità elettrica e termica”. Insieme con altri gruppi di ricerca, il professor Feo, con il suo team, sta studiando la possibilità di utilizzare i nanotubi di carbonio per il trattamento di acque sporche e per la desalinizzazione e depurazione delle acque del mare:” I nano filtri consentono di ridurre del 95% la concentrazione di metalli pesanti”. Il professor Feo ha ipotizzato quello che potrebbe essere lo sviluppo futuro dei nanomateriali:” Il loro utilizzo rappresenta un passo importante verso la realizzazione di costruzioni sostenibili, green e sicure da realizzarsi. La successiva loro integrazione con l’intelligenza artificiale (AI) aprirà le porte alla realizzazione di Smart Cities”.
Aniello Palumbo
