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Materiali a memoria di forma

Un dispositivo di ancoraggio in SMA per superfici musive (a sinistra) e lo schema del suo montaggio (a destra).
Un dispositivo di ancoraggio in SMA per superfici musive (a sinistra) e lo schema del suo montaggio (a destra).

Definizione

Con l’espressione materiali a memoria di forma (Shape Memory Alloys – SMA) si intende un particolare insieme di leghe metalliche caratterizzate da due proprietà:

  1. la memoria di forma (Shape Memory Effect – SME), cioè la capacità di recuperare, in seguito ad un opportuno cambiamento di temperatura, una forma geometrica preimpostata attraverso ripetuti trattamenti termici (training); se il recupero si ha solo con un aumento della temperatura si parla di memoria a senso unico (One Way Shape Memory – OWSM), mentre, se si verifica un secondo recupero anche in caso di un raffreddamento, siamo in presenza della memoria a due sensi (Two Ways Shape Memory – TWSM);
  2. la superelasticità (SE), cioè la capacità di sopportare, entro un determinato range di temperature, grandi deformazioni fino al 10-15% rispetto alla configurazione iniziale senza mostrare effetti permanenti.

Generalità

Le applicazioni degli SMA sono molteplici nell’ingegneria industriale, aerospaziale, civile, in medicina e nel campo dei beni culturali. In particolare, in quest’ultimo settore il loro utilizzo è relativamente recente e fra i vari dispositivi in SMA ricordiamo:

  1. giunti usati in edilizia e sul patrimonio monumentale per resistere anche a terremoti di elevata intensità;
  2. ancoraggi progettati e realizzati per:
    1. superfici musive che presentino distacchi dalla parete o fra gli strati dell’intonaco di supporto;
    2. superfici affrescate in cui gli strati di intonaco risultano distaccati;
    3. opere d’arte (ad esempio, statue) o blocchi lapidei con parti fratturate, in modo da attuare un ricongiungimento poco invasivo e reversibile;
  3. perni con molle per la movimentazione di:
    1. lastre in policarbonato impiegate per la protezione di superfici dipinte;
    2. infissi al fine di contribuire all’instaurarsi di un microclima adeguato in ambienti di tipo museale.

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