Leggerezza. L'eterna battaglia degli ingegneri alla ricerca di più potenza, più efficienza e migliori prestazioni nei motori a combustione. Più leggere sono le parti interne di un motore, maggiore è l'efficienza che può essere rimossa dal suo funzionamento.
Ecco perché Chris Naimo ha creato Naimo Composites, una start-up dedicata al 100% allo sviluppo di parti in materiali compositi. “La mia idea originale era quella di produrre pistoni in carboceramica. Qualcosa che era già stato provato senza successo. Man mano che questa idea maturava, mi sono ricordato delle bielle, un elemento meno complesso e quindi più fattibile da produrre”.
Il risultato è quello che ti aspetteresti da un pezzo di ingegneria all'avanguardia. Oltre a svolgere la sua funzione, è un elemento di grande bellezza. Così bello che è quasi un'eresia nasconderlo dentro un motore.
Lamborghini ha provato e fallito
I fallimenti di Lamborghini nello sviluppo di componenti in carbonio non sono nuovi: hai letto l'articolo sul giovane Horacio Pagani? Bene, quando si tratta di componenti in carbonio per motori, anche Lamborghini ha provato e fallito.
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"Quando abbiamo iniziato a progettare la nostra biella, non eravamo sicuri al 100% che fosse possibile, ma quando abbiamo iniziato a esaminare le possibilità, siamo giunti alla conclusione che si trattava di un concetto ragionevole", afferma Chris Naimo.
Finora, il principale ostacolo all'introduzione di parti in carbonio nella meccanica del motore è stato solo uno: il calore. Le resine utilizzate per dare forma e consistenza alle tradizionali fibre di carbonio non sono particolarmente resistenti al calore.
"Le fibre di carbonio più comuni utilizzano resine epossidiche, che in termini di gestione del calore hanno una temperatura di transizione vetrosa molto bassa", spiega Chris Naimo. In modo molto semplice, la transizione vetrosa si riferisce alla temperatura alla quale le proprietà di un dato materiale iniziano a cambiare. Tra gli altri, rigidità o resistenza alla torsione.
Vuoi un esempio pratico? Stira i tuoi vestiti. In pratica quello che stiamo facendo è portare le fibre al punto di transizione vetrosa, passando da uno stato relativamente rigido ad uno stato più gommoso.
Questo è dove è stato il problema. Nessuno vuole una biella che si pieghi o si espanda se sottoposta ad alte temperature.
La soluzione di Naimo
Secondo Chris Naimo, la sua azienda ha sviluppato un polimero in grado di mantenere la stabilità operativa del componente fino a 300 gradi Fahrenheit (148 °C). Ciò significa che anche la temperatura per la transizione vetrosa è molto più alta e che ci vorrebbe molta più temperatura per compromettere il componente.
I vantaggi di questa soluzione sono evidenti. Tutto il peso che viene tolto alle parti in movimento di un motore si traduce in una minore inerzia, un guadagno in potenza, velocità di risposta e, di conseguenza, in una possibilità di aumentare il range di velocità. Perché come sappiamo, esiste una relazione diretta tra il peso e la velocità di un oggetto (kgf, o forza del chilogrammo).
Dalla teoria alla pratica
Le prime bielle di Naimo Composites sono in fase di sviluppo per i motori atmosferici – motori meno esigenti per i componenti interni rispetto ai motori turbo – ma la soluzione non è stata ancora testata.
I modelli computazionali rivelano risultati incoraggianti, ma la soluzione deve essere messa in pratica. È qui che arrivano le buone notizie e le cattive notizie.
La cattiva notizia è che la tecnologia ha ancora bisogno di qualche sviluppo prima di raggiungere i nostri motori. La buona notizia è che possiamo aiutare Naimo Composites a raccogliere il capitale di cui hanno bisogno per passare dalla teoria alla pratica attraverso una piattaforma di crowdfunding.
Se tutto va bene, è questione di tempo prima che questa tecnologia si estenda ad altri componenti. Riuscite a immaginare un motore costruito interamente in fibra di carbonio? Emozionante, senza dubbio.
