Automotive

Nel settore automotive le nanotecnologie sono largamente impiegate e possono fare la differenza su diversi livelli. Le applicazioni nanotecnologie anche in questo caso migliorano notevolmente il prodotto finale e coprono un’ampia gamma di possibilità: vernice resistente ai graffi, celle a combustibile, batterie più efficienti, pneumatici più resistenti, vetri antiriflesso etc.

Non è da escludersi poi la possibilità di realizzare, sempre grazie all’impiego di nanotecnologie una carrozzeria capace di immagazzinare energia, e vernici che cambiano colori. In ogni caso una delle applicazioni più comuni nel campo dell’automotive è l’applicazione di materiali più leggeri e più resistenti, con una riduzione del peso fino al 40%, capaci dunque di migliorare il consumo di carburante, da una parte, e di raggiungere livelli alti di sicurezza, dall’altra. Inoltre è comune l’uso di catalizzatori e additivi nanotecnologici per migliorare l’efficienza del motore e risparmiare sul consumo per le auto a benzina. Più nel dettaglio ecco un elenco di campi in cui le nanotecnologie vengono con successo applicate al settore automobilistico:

Telai ed esterni

Attraverso l’impiego di nanotecnologie è possibile usare materiali significativamente più leggeri per l’intelaiatura delle automobili, senza che questa risulti più fragile, anzi guadagnando anche in termini di sicurezza. Oltre al motore (che la Ford ha già sperimentato), è possibile sostituire tutte le parti in acciaio con materiali termoplastici nano-ingegnerizzati, e i vetri dei finestrini con polimeri nanotecnologici (finestre in policarbonato), in modo da avere auto significativamente più leggere. Non mancano poi applicazioni che consentono di realizzare parabrezza auto-pulenti, fiancate anti-graffio e anti-macchia, carrozzerie auto-riparanti. 

Pneumatici

Per quanto riguarda gli pneumatici il contributo delle nanotecnologie è quello di realizzare delle miscele della gomma, che rendono disponibili prodotti resistenti all’abrasione ma capaci in termini di aderenza. I prodotti che fanno la differenza, rispetto alla gomma naturale sono: fuliggine, silice e organo silano. Tutte e tre possono essere prodotte in forma nanometrica, e miscelate alla gomma. Inoltre è possibile stampare sensori a nanotubi di carbonio per monitorare l’usura dei pneumatici in tempo reale. 

Propulsione

Il futuro è sempre più indirizzato verso la diffusione delle auto elettriche. Ciò solleva il problema della produzione di batterie per immagazzinare l’energia elettrica. La soluzione condivisa è quella di realizzare le batterie in litio, e la nanotecnologia promette di aumentare prestazioni e durata di questo genere di batteria. Con l’impiego di nanotecnologie si riesce ad aumentare l’energia e la densità di potenza, abbreviare i tempi di ricarica, e diminuire le dimensioni e il peso migliorando la sicurezza e la stabilità di queste batterie.

Carburanti meno tossici

Nonostante il futuro sia elettrico, il presente è ancora legato alle auto a benzina, e anche in questo campo le nanotecnologie possono svolgere un ruolo determinante, soprattutto per quanto riguarda la conversione dei gas tossici in gas non tossici. Infatti se i materiali che vengono usati per la funzione catalitica nella trasformazione dei gas viene ridimensionato su scala nanometrica, la superficie specifica aumenta, e così l’interazione del gas di scarico con il rivestimento attivo e la sua trasformazione in sostanza innocua è accelerata.

Interni

Per quanto riguarda gli interni le nanotecnologie contribuiscono notevolmente a realizzare prodotti raffinati come tessuti e superfici antimicrobici, filtri dell’aria nanoparticellari, rivestimenti antiriflesso di specchi, sedili climatizzati basati su termoelettrici.

Sistemi elettrici ed elettronici

Evidentemente tutta la componente elettronica delle auto viene ampiamente favorita dall’avvento delle nanotecnologie; in particolare si tratta dei contributi forniti dalla spintronica che sfrutta non tanto la carica quanto lo spin degli elettroni, manipolandolo per raggiungere i propri obiettivi. I dispositivi così costruiti hanno la capacità di non disperdere energie. In questo modo il consumo è evidentemente inferiore.

Auto ibride

Anche qui l’impatto delle nanotecnologie è notevole, consentendo la produzione di celle solari microstrutturate da integrare nei tettucci apribili di qualsiasi auto. Usando l celle solari nanostrutturate è possibile coprire aree più grandi dell’auto stessa, con film sottilissimi, per raccogliere energia solare.