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Il ponte circolare intelligente costruito con il lino si completa nei Paesi Bassi

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L'Università di Tecnologia di Eindhoven ha condotto un progetto per la costruzione di un ponte che è parzialmente fatto di lino nei Paesi Bassi, con l'obiettivo di dimostrare il potenziale del materiale per sostituire l'acciaio nelle costruzioni.

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Il ponte nella città di Almere è costruito con fibre di lino combinate con bio-resina e blocchi di schiuma poliuretanica, creando un materiale composito leggero e stabile che può essere usato al posto di alluminio o acciaio.

La struttura di Almere è il primo di tre ponti per pedoni e ciclisti che saranno costruiti come parte del progetto Smart Circular Bridge, con i prossimi due destinati a Ulm, Germania, e Bergen Op Zoom nei Paesi Bassi.

Il progetto coinvolge un totale di 15 partner da tutta l'Unione europea - cinque università tra cui l'Università di Tecnologia di Eindhoven (TU/e) e l'Università di Stoccarda, sette aziende e tre città - e mira a fornire dati cruciali sulla stabilità e la durata del composito di lino nel tempo.

"Il piano d'azione dell'UE Bio-Economy Strategy sottolinea la necessità di uno spostamento verso materiali naturali", ha detto il team di Smart Circular Bridge.

"Nonostante una crescente domanda del mercato, l'industria delle costruzioni rimane esitante nell'implementare nuove applicazioni di materiali naturali, perché le loro proprietà dei materiali, specialmente quelle di degradazione nel tempo, non sono sufficientemente conosciute per garantire pienamente un uso sicuro per un tempo sufficientemente lungo."

Il ponte di Almere è costruito con due tipi di materiale composito di lino: per il ponte sono state usate stuoie di fibre di lino avvolte intorno a blocchi di schiuma, mentre un filamento di lino avvolto da robot costituisce i corrimano.

I blocchi di schiuma sono stati fusi insieme in un processo di infusione sotto vuoto, creando un unico ponte solido.

Il filamento è avvolto in fasci in un modello triangolare reticolato. Il gruppo ha scelto di lavorare con la tecnica dell'avvolgimento robotizzato perché crede che crei un effetto di "leggerezza e delicatezza" che evidenzia le possibilità estetiche e tecniche dei bio-compositi e delle fibre naturali.

Complessivamente il ponte contiene circa 3,2 tonnellate di lino, che i ricercatori sono particolarmente interessati tra i materiali naturali perché è a crescita più rapida del legno e più facilmente disponibile della canapa.

Il ponte contiene anche circa 80 sensori distribuiti in tutta la sua struttura, che misureranno come si comporta in diverse temperature e condizioni di umidità, come si comporta sotto carichi pesanti, e come il materiale invecchia - con tutti i dati visualizzabili in tempo reale su un cruscotto pubblico.

Il sistema di monitoraggio della salute strutturale include sensori ottici incorporati nella fibra di vetro che misurano la deformazione e sensori di accelerazione che possono rilevare le sottili vibrazioni causate dal vento.

Il leader del progetto Smart Circular Bridge e professore di TU/e, Rijk Blok, stima che il ponte potrebbe facilmente avere una vita operativa di 50 anni o più.

Il ponte di Almere si estende per 15 metri e può sostenere piccoli veicoli di servizio, così come pedoni e ciclisti.

Per gli altri materiali oltre al lino, il gruppo ha cercato di usare il più possibile fonti non fossili. La resina nel materiale composito del ponte Almere è derivata per il 25% da fonti biologiche, mentre i prossimi ponti useranno il 60% di bio-resina.

Per ragioni di sicurezza, hanno scelto di lavorare con un tipo di plastica, il poliuretano, per le anime di schiuma nei blocchi che compongono il ponte, ma sperano che una fonte più sostenibile possa essere usata in futuro.

Oltre ai ponti, i materiali compositi di lino possono essere utilizzati per elementi strutturali come muri, colonne e travi.

"Questi materiali hanno un grande futuro", ha detto il professore di TU/e Patrick Teuffel. "I risultati attuali ci rendono ottimisti: ci aspettiamo di costruire ponti con campate significativamente più grandi e carichi più elevati in futuro"

Il lino e la canapa, che hanno proprietà materiali simili, sono stati storicamente utilizzati per oggetti resistenti come vestiti, sacchi e corde per navi, ma sono ora oggetto di grande interesse come materiali da costruzione rinnovabili.

I ricercatori del Rensselaer Polytechnic Institute degli Stati Uniti hanno inventato diverse innovazioni di canapa, tra cui un'alternativa all'armatura in acciaio, mentre Practice Architecture ha usato la canapa per costruire una casa a zero emissioni di carbonio nella campagna inglese.

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