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Giugno - Luglio 2024 n Automazione e Strumentazione Approfondimenti 52 INDAGINE L a storia dei materiali intelligenti risale agli anni 60 del ventesimo secolo, quando alcuni scienziati iniziarono a studiare materiali che cambiavano forma in rispo- sta a stimoli esterni. Da allora, sono stati fatti molti passi in avanti in questo campo, grazie ai progressi della nanotecnologia e della ricerca sull’ingegneria dei materiali. I materiali intelligenti hanno una o più proprietà che possono essere modificate in modo significativo e controllato da input esterni, come stress, umidità, campi elettrici o magnetici, luce, temperatura, pH o composti chimici. La crescente domanda di materiali intelligenti, miniaturizzati, efficienti e sostenibili nei settori automobilistico, aerospaziale, sanitario ed elettronico sta guidando la crescita del mercato globale. Sono ormai pochi i settori rimasti indifferenti alla domanda di nuovi materiali. Le dimensioni del mercato globale dei materiali intelligenti hanno raggiunto i 58,1 miliardi di dollari nel 2023. Le analisi più recenti prevedono che il mercato raggiungerà i 132 miliardi di dollari entro il 2032, con un tasso di crescita (CAGR) del 9,3% nel periodo 2024-2032. Nonostante le enormi potenzialità, l’adozione su larga scala dei materiali intelligenti presenta alcune sfide. La complessità di produzione e i costi elevati rappresentano ostacoli significativi. Inoltre, la durabilità e l’affidabilità a lungo termine di questi materiali devono essere ulteriormente migliorate per garantire prestazioni costanti nelle applicazioni industriali. La soste- nibilità è un aspetto sempre più importante nello sviluppo dei materiali intelligenti. La ricerca si sta infatti concentrando su materiali biodegradabili o riciclabili che possano ridurre l’impatto ambientale. Smart Material Gli smart material si caratterizzano per la capacità di svolgere nuove e più complesse funzioni, anche contemporaneamente. Per esempio, a partire dalle nanotecnologie si possono ottenere materiali inno- vativi, sostenibili e biofunzionali, come materiali compositi, biomateriali e nanomateriali in grado questi ultimi di modificare rapidamente la loro strut- tura e le loro caratteristiche se sottoposti a stimoli ambientali e sollecitazioni esterne, come variazioni di temperatura, campi elettrici, magnetici e lumi- nosi. Una particolare applicazione dei nanomateriali ‘intelligenti’ sono gli elastomeri, in grado di defor- marsi e di ritornare in posizione. Altri esempi inte- ressanti sono i materiali piezoelettrici, che sono in I materiali intelligenti, noti anche come smart materials, rappresentano una delle frontiere più innovative e promettenti dell’ingegneria dei materiali. Possiedono la capacità di modificare le proprietà fisiche in risposta a stimoli esterni. Tale caratteristica rende i materiali intelligenti particolarmente interessanti per una vasta gamma di applicazioni industriali, migliorando l’efficienza, la sostenibilità e la funzionalità dei prodotti. Armando Martin I nuovi materiali, dalla ricerca all’industria A FIL DI RETE www.manchester.ac.uk www.nature.com POSSIBILITÀ E SFIDE DELL’INGEGNERIA DEI MATERIALI INTELLIGENTI I metamateriali sono composti macroscopici artificiali formati da celle elementari molto più piccole delle lunghezze d’onda con cui interagiscono