La ceramica ultraresistente per i voli ipersonici

Un nuovo rivestimento super refrattario promette di sopportare senza danni temperature fino a 3000 °C: potrebbe essere utilizzato in ambito militare, o sui Concorde del futuro.

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Il concept di un volo ipersonico. Gli aerei più veloci del mondo|Shutterstock

Una nuova ceramica resistente a temperature estreme potrebbe rimuovere parte degli ostacoli che ci separano dai voli ipersonici, quelli con aerei in grado di raggiungere Mach 5, cinque volte la velocità del suono (oltre i 6.100 km orari).

 

I ricercatori dell'Università di Manchester e della Central South University in Cina hanno messo a punto un rivestimento capace di proteggere le parti esterne dei velivoli da temperature fino a 3000 °C, sufficienti a strappare gli strati metallici di una fusoliera. La ricerca è stata pubblicata su Nature Communications.

 

Sollecitazioni estreme. Un volo ipersonico potrebbe trasportarci da Londra a New York in un paio d'ore. Uno degli ostacoli è che le alte temperature dovute alla compressione e all'attrito dell'aria sul velivolo causano due fenomeni in grado di degradarne irrimediabilmente le componenti: l'ablazione e l'ossidazione.

 

La prima è la rimozione delle sue molecole più esterne, la seconda è una reazione di combinazione con l'ossigeno che muta la struttura molecolare del rivestimento. Le ceramiche attualmente utilizzate anche dalla Nasa per proteggere velivoli militari e spaziali - i materiali ceramici ultrarefrattari (UHTC) - hanno ancora diversi limiti (alcuni sono per esempio suscettibili di ablazione).

 

Scudo indistruttibile. Il nuovo materiale, un carburo - in particolare un mix di carbonio con titanio, boro e zircone - promette di essere 12 volte più resistente all'ablazione dei materiali di rivestimento attuali. Prima di vederlo utilizzato sui voli ipersonici, però, sarà probabilmente impiegato per applicazioni militari o spaziali.

 

14 Luglio 2017 | Elisabetta Intini