Nel campo della sicurezza marittima l’idea di un’imbarcazione che non affondi, pur continuando a muoversi in acqua e sopportando danni alla sua struttura, permane da oltre un secolo come un’ipotesi affascinante e, allo stesso tempo, complessa. La storia del Titanic e di altre navi affondate ha alimentato una molteplicità di approcci tecnici, teorici e sperimentali per aumentare la sicurezza delle strutture galleggianti. Oggi un gruppo di ricercatori negli Stati Uniti ha presentato risultati che spostano in avanti il discorso, proponendo un nuovo tipo di componente metallico trattato in modo da mantenere la galleggiabilità anche in condizioni avverse.
Lo sviluppo, portato avanti presso l’Institute of Optics dell’University of Rochester, parte da un presupposto controintuitivo: il metallo tradizionalmente affonda quando è immerso perché la sua densità supera quella dell’acqua. Utilizzando tubi di alluminio, un materiale già noto e impiegato in nautica per certe strutture leggere ma ancora marginale nel mondo delle scafi velici in fibra di vetro o compositi, il team ha applicato un processo di incisione delle superfici interne ed esterne a scala micro e nanometrica. Questo trattamento crea rilievi superficiali che fanno sì che l’acqua venga fortemente respinta e che si intrappolino al loro interno bolle d’aria stabili.
Il ruolo delle superfici superidrofobiche
La presenza di queste bolle rimane fondamentale: la combinazione di aria intrappolata e superficie superidrofobica impedisce al tubo di caricarsi d’acqua come farebbe un tubo ordinario, consentendo così di mantenere il galleggiamento anche dopo immersioni ripetute e stress meccanici. Nei test di laboratorio gli oggetti trattati sono stati sottoposti a condizioni di movimento e perfino danneggiamenti importanti senza perdere la loro capacità di riportarsi in superficie.
Per un costruttore di yacht e per i progettisti navali queste scoperte non rappresentano ancora una soluzione immediata applicabile a una barca reale. La tecnologia è stata finora dimostrata su componenti relativamente piccoli, non su strutture portanti estese come quelle di uno scafo. Tuttavia la possibilità di combinare più elementi trattati in serie, formando un insieme di componenti collegati che mantengono galleggiabilità e resilienza, apre scenari di design che fino a poco tempo fa sarebbero sembrati collocati più nella fantascienza che nell’ingegneria navale pratica.
I sistemi tradizionali contro l’affondamento
Nel settore nautico la questione dell’affondabilità è affrontata anche con altri metodi, come l’uso di schiumature e compartimentazioni stagni nei ponti e nei pozzetti, come faceva il cantiere belga Etap con i suoi doppi scafi riempiti di schiuma, o, nel settore motore, i Boston Whaler anch’essi a doppio scafo con schiuma interna. Altri sistemi prevedono l’uso di materiali compositi a bassa densità e con camera d’aria integrata. In barche da diporto e catamarani moderni si utilizzano già strutture con riempimenti di schiuma per migliorare la galleggiabilità residua in caso di allagamento. In questi casi, però, lo scafo non è insommergibile nel senso letterale, ma il sistema serve a ritardare o mitigare il processo di affondamento per consentire l’intervento o l’evacuazione dell’equipaggio.
L’approccio dei metalli superidrofobici potrebbe integrarsi con questi paradigmi già noti, offrendo un contributo nuovo al tema della sicurezza passiva. Prima che si arrivi a costruire scafi in larga scala con materiali trattati con questa tecnologia, sarà necessario affrontare questioni critiche come la durabilità nel tempo delle superfici trattate in ambiente marino reale, l’adattabilità dei processi di fabbricazione a componenti di grandi dimensioni e le implicazioni di costo e manutenzione per chi naviga.
I risultati pubblicati indicano che il principio fisico alla base del galleggiamento prolungato non è più solo un concetto teorico, ma una caratteristica legata a una manipolazione accurata delle superfici metalliche. Se e come questa tecnologia possa trovare applicazione nel mondo reale delle imbarcazioni da diporto, dalle barche a vela alle unità da lavoro, resta un capitolo aperto della ricerca. La nautica, da sempre chiamata a bilanciare prestazioni, sicurezza e costi, potrebbe osservare nei prossimi anni nuove direzioni di sviluppo, in cui materiali e geometrie contribuiscono a rivedere criteri progettuali consolidati.
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