La ricerca UniMoRe sulla tribologia conquista Toyota
La famosa azienda giapponese Toyota è stata conquistata dalle ricerche UniMoRe nel campo della tribologia, ossia la disciplina che si occupa dello studio dell’attrito, adesione e lubrificazione. Ed ora sono iniziate le collaborazioni
Giunge dall'Estremo Oriente l'interesse per gli studi nel settore della tribologia, la disciplina che si occupa dello studio dell’attrito, adesione e lubrificazione, condotti dal gruppo di lavoro guidato da una giovane ricercatrice di UniMoRe la dott.ssa Clelia Righi del Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche. Si tratta di un progetto importante per la comunità scientifica che è stato preso in considerazione dal prestigioso gruppo giapponese Toyota Central R&D Labs.
“Sono stata contattata da Toyota dopo la conferenza “International Tribology Conference” (ITC) tenutasi ad Hiroshima nel 2011, - afferma la dott.ssa Clelia Righi di Unimore - dove presentai per la prima volta le simulazioni di dinamica molecolare ab initio di processi di attrito. La novità di questo approccio ha suscitato interesse nella comunità scientifica della tribologia e anche presso altre industrie produttrici di materiali lubrificanti come Total”.
LA SFIDA DI RIDURRE L'ATTRITO. Ridurre l’attrito è una sfida molto importante per le industrie automobilistiche e non solo. L’attrito e l’usura provocano, infatti, costi enormi all’economia globale e all’ambiente. Le attuali tecnologie per contrastare le perdite di energia per attrito sono principalmente basate sui materiali. Il FIM di Unimore ha una consolidata esperienza nello studio dei materiali e delle superfici ed il gruppo di ricerca guidato dalla dott.ssa Clelia Righi, in particolare, si dedica alla individuazione dei materiali più performanti per ridurre l’attrito mediante simulazioni al calcolatore.
“Sono contenta di collaborare con Toyota Central R&D Labs ed applicare la ricerca di base per lo sviluppo di materiali utili a ridurre l’attrito. E’ particolarmente stimolante – prosegue la dott.ssa Clelia Righi di Unimore - studiare fenomeni fisici e chimici che possono avere un impatto su applicazioni che riguardano la vita di tutti i giorni. Il lavoro a stretto contatto con i ricercatori dell’ industria è un modo efficace di cooperare perchè consente un mutuo scambio non solo di conoscenze,, ma anche di metodi di indagine”.
L'INTERESSE DI TOYOTA PER UNIMORE. Ad attrarre l’interesse di Toyota Central R&D Labs. è stato soprattutto l’approccio pioneristico adottato dalla dott.ssa Righi, che si basa su simulazioni di dinamica molecolare ab initio. Queste simulazioni consentono di aprire una finestra sull’interfaccia sepolta ed “osservare” le reazioni chimiche che avvengono tra i due materiali in moto. Ottenere questo tipo di informazioni mediante gli esperimenti è molto difficile. Le simulazioni al calcolatore rappresentano, dunque, uno strumento importantissimo per comprendere il funzionamento di materiali lubrificanti e disegnarne di nuovi, sempre più efficienti e meno dannosi per l’ambiente.
“La nostra società - afferma il ricercatore Toyota dott. Seiji Kajita - crede che la scienza di base sia una chiave essenziale per realizzare la società sostenibile, sviluppando nuovi processi di catalisi, rivestimenti e lubrificanti per ridurre la perdita di energia. Sono molto felice di collaborare con il Dipartimento FIM di Unimore che dà voce a questa importante missione”.
LE METODOLOGIE DI SVILUPPO. La col laborazione tra Toyota Central R&D Labs. e il gruppo della dott.ssa Clelia Righi riguarda i ricoprimenti a base di carbonio simili al diamante, diamond like carbon (DLC), usati nei motori della auto Toyota per ridurre l’attrito e l’usura. Lo scopo è quello di descrivere in modo realistico i processi tribochimici che regolano il comportamento lubrificante. Le metodologie sviluppate e i risultati ottenuti in questo studio consentiranno di costruire una conoscenza a carattere più generale sul ruolo degli stress meccanici nell’ attivazione delle reazioni chimiche.
Secondo il Direttore FIM, il prof. Andrea Sacchetti: “I recenti sviluppi della NanoFisica, ovvero dello studio di dispositivi di scala del nanometro, hanno dimostrato che comportamenti di natura quantistica possono influenzare le caratteristiche macroscopiche di dispositivi e materiali. Questo aspetto è particolarmente rilevante nello studio dei fenomeni di attrito e lubrificazione in particolari regimi. L’ intento è di potenziare il filone di ricerca sulla tribologia in Unimore. Questa disciplina è, infatti, rilevante anche per i settori dell’ Ingegneria dei materiali, meccanica e del veicolo di cui l’ Ateneo di Modena e Reggio Emilia offre corsi di Laurea. L’ attenzione per le ricerche della Dr.sa M. Clelia Righi è duplice, sia da un punto di vista teorico che applicativo, come testimoniato dalle collaborazioni industriali che ha in corso.”
