Materiali sotto stress, il DynaMat SUPSI compie 20 anni di ricerca

Dopo la storica grandinata che ha colpito il Locarnese nell’estate di due anni fa, le assicurazioni si sono rivolte al DynaMat. Visto che il Centro di ricerca interdipartimentale della SUPSI studia il comportamento meccanico dei materiali in condizioni estreme, hanno chiesto di studiare i danni del ghiaccio, ad esempio, sui pannelli solari.

Questo fa capire chi si rivolge al laboratorio, nato venti anni fa grazie a un’idea del professore di meccanica dei materiali e delle strutture, Ezio Cadoni. “C’è stato un atto di fiducia nei confronti di un’idea pazza, che era un poco esotica, il fatto di iniziare un laboratorio di prove dinamiche sui materiali - spiega Cadoni alla trasmissione radiofonica SEIDISERA della RSI -. In Svizzera non c’è mai stato una esperienza di questo tipo. L’idea nasce dal mio background, perché ho fatto i miei studi di dottorato in questo ambito e poi mi sono specializzato nel centro di ricerca della Commissione Europea, nel laboratorio che si occupa di queste problematiche sia per i pericoli nel nucleare sia nel crash automobilistico sia nel caso della sicurezza, eventi estremi, come le esplosioni o impatti notevoli all’interno delle strutture”.

Dal 2017 il laboratorio è parte della road map della Confederazione come infrastruttura di valenza nazionale. Oggi il 70% dei progetti viene finanziato dal Fondo nazionale svizzero, dai Fondi federali come Armasuisse e dalle collaborazioni con le altre università e con i politecnici. “Le richieste che riceviamo in questo periodo sono svariate. Ad esempio sulla costruzione di un bullone, perché stanno cambiando i materiali per renderli un poco più sostenibili, quindi evitando trattamenti termici e quant’altro. Nel settore dell’automotive c’è tutta la problematica della sicurezza dei veicoli elettrici. E ovviamente poiché siamo in un periodo particolare della storia, in cui ci sono tante guerre, c’è anche lo studio di metalli da protezione per la realizzazione di scudi”.

“Per quanto riguarda Armasuisse, diamo un supporto di tipo scientifico sulla caratterizzazione dei materiali. Quindi andiamo a vedere come si comportano i materiali in condizioni estreme. Per condizioni estreme indico la velocità di deformazione, quindi le prove le facciamo a 1’000’000 di volte in più rispetto alle prove quasi statiche, in combinazione con la temperatura, con effetti di triassalità. E questo serve a loro come bagaglio culturale per fare le loro simulazioni e i loro sviluppi. Un progetto interessante, quello per cui siamo stati coinvolti nel 2010, era ad esempio quello di studiare il comportamento di calcestruzzi ad altissime prestazioni fibro-rinforzati, materiale che serviva per costruire lastre di protezione per edifici sensibili o infrastrutture sensibili, in caso di pericoli dovuti ad esempio alle esplosioni”.

Guardando al futuro, vista l’enorme quantità di dati che viene creata nel laboratorio, uno dei prossimi sviluppi consiste nel riuscire a integrare l’intelligenza artificiale per replicare soluzioni realistiche del comportamento dei materiali e delle strutture.