Progetto di ricerca PlasmaSki: fusione delle competenze per l’innovazione del processo
Il Parco Scientifico Tecnologico italiano Environment Park di Torino è un punto di riferimento a livello nazionale e internazionale per la consulenza e lo sviluppo delle "clean technologies". Siamo al servizio di imprese, centri di ricerca, istituzioni ed enti pubblici le cui aree operative propendono prevalentemente alle innovazioni tecnologiche e sostenibilità ambientale. L'utile collaborazione tra il reparto di ricerca interno di Environment Park, il Plasma Nano-Tech, e Plasmatreat è iniziata nel 2012. Ed in soli due anni ha portato al rivoluzionario sviluppo e alla brevettabilità di un nuovo procedimento d'impregnazione degli sci da corsa: PlasmaSki.
Applicazione
Le solette degli sci da gara e high performance vengono realizzate oggi in UHMWPE (polietilene ad altissimo peso molecolare) sinterizzato. Questo materiale possiede una struttura microalveolare tridimensionale formata da microvuoti. La polvere che si deposita in queste cavità durante il processo di sinterizzazione blocca le cavità vuote riducendo così l'adsorbimento della sciolina. L'innovazione consiste in un processo al plasma atmosferico la cui funzione è pulire la microstruttura da questi residui e modificare le caratteristiche funzionali della superficie di UHMWPE in modo da massimizzare l'assorbimento della sciolina.
La nostra idea era quella di applicare le tecnologie Openair-Plasma® e PlasmaPlus® di Plasmatreat per migliorare le caratteristiche chimico-fisiche della soletta e ottenerne quindi la performance ricercata. Gli obiettivi del progetto erano:
- incrementare la quantità di sciolina adsorbibile dalla soletta
- rinforzare la superficie di polietilene per ritardare il collassamento della sua microstruttura dovuto ad attrito e calore
Lo sviluppo e i test sono iniziati nel settembre 2013. Dopo nove mesi, nel maggio 2014 il nuovo procedimento è stato brevettato.
La versatilità della tecnologia Plasmatreat è risultata essere uno degli elementi vincenti del nostro progetto. Le profonde conoscenze dell'impresa sui processi di attivazione e deposizione del plasma con i sistemi a getto di plasma e la flessibilità della tecnica PlasmaPlus® ci hanno permesso di individuare in tempi brevi i parametri di processo ottimali. I risultati ottenuti sono eccezionali. Con questa procedura si è effettivamente riusciti a migliorare le proprietà di adsorbimento della soletta, consentendo di recepire quantità da quattro a sei volte superiori di sciolina a parità di metodologia di applicazione dello stesso metodo di preparazione degli sci. Il processo è suddiviso in due stadi:
- pulizia e attivazione della superficie
- deposizione via plasma di un nano-film protettivo
La struttura finale della superficie di UHMWPE evidenzia all'analisi al microscopio ottico cavità più ampie e pulite. Inoltre, il film depositato sulla superficie risulta essere uniforme e aderente con la struttura del polietilene. I test di scorrimento dopo sciolinatura hanno rilevato un considerevole incremento delle proprietà di scorrimento, una maggiore resistenza all'abrasione e un notevole aumento del tempo di permanenza della sciolina sulla superficie della soletta.
Test sulla neve eseguiti in condizioni reali hanno addirittura superato i valori di laboratorio e confermato l'incremento di prestazioni ottenuto grazie alla combinazione delle due tecnologie Openair-Plasma® e PlasmaPlus® in abbinamento alla corretta metodologia di preparazione degli sci. Il brevetto per il procedimento PlasmaSki è stato conferito nel marzo 2015.
Collaborazione
La collaborazione di Plasma Nano-Tech e Plasmatreat è contraddistinta dalla piena fiducia reciproca. La nostra attività comune è basata sullo sviluppo di soluzioni di ricerca e sviluppo volte a rispondere alle esigenze di innovazione di processo e di prodotto delle imprese italiane al fine di conquistare nuovi mercati. Grazie agli eccellenti risultati ottenuti, la nostra cooperazione si sta oggi evolvendo in una più profonda partnership volta allo sviluppo di processi "tailor-made" per i nostri clienti.
La fusione delle nostre diverse competenze ci consente di implementare nuovi processi del plasma nei processi produttivi esistenti. Infatti, le profonde conoscenze relative alle specie attive contenute nel plasma e alle dinamiche di reazione, unite alla grande esperienza scientifica e nella tecnica di produzione di Plasmatreat, permettono agli esperti del Plasma Nano-Tech di passare addirittura dalla fase di sviluppo del processo alla fase di test industriali in tempi molto brevi. Inoltre, la grande esperienza sviluppata negli anni da Plasmatreat consente di adattare la geometria dei sistemi Openair-Plasma® e PlasmaPlus® a diversi contesti applicativi.
