Intervista al coordinatore tecnico-scientifico del progetto e responsabile della fase 4: caratterizzazione e validazione in laboratorio dei sistemi integrati materiale-sensore
Focus sulla quarta fase del progetto attraverso il racconto di Simone Bandini, Project Manager di Certimac.
Nel suo ruolo di laboratorio capofila, Certimac è responsabile del coordinamento scientifico di tutte le 5 fasi del progetto, nonché dell’attività di disseminazione.
In particolare è responsabile della fase 4: “Caratterizzazione e validazione in laboratorio dei sistemi integrati materiale-sensore”.
Nei mesi scorsi si è occupato delle attività di ricerca relative ai test di durabilità dei materiali, alla validazione dei sistemi sensorizzati (sia in laboratorio che in situ) e dello sviluppo e implementazione di un protocollo di prova specifico per questa nuova tipologia di materiali.
[Q] Qual è il vostro ruolo nel progetto?
[A] Certimac è coordinatore tecnico-scientifico del progetto MImeSIS, responsabile del piano di diffusione e della Fase 4 di Progetto che consiste nella caratterizzazione e validazione in laboratorio dei sistemi integrati materiale-sensore mediante test sperimentali e tecniche diagnostiche consolidate. Si è occupato inoltre dell’analisi della durabilità dei sistemi sviluppati mediante l’implementazione di cicli ambientali e di invecchiamento artificiale che simulano, in maniera accelerata, le effettive condizioni di esercizio di sensori e materiali edilizi.
[Q] Qual è stata fino ad ora la parte più sfidante del vostro lavoro sul progetto MImeSIS?
[A] Sicuramente la parte più interessante e complicata è stata la messa a punto di idonei cicli di invecchiamento artificiale che potessero stressare i sistemi materiale-sensore e verificarne durabilità e affidabilità a lungo termine. Si ha infatti una grande esperienza sulla durabilità dei materiali da costruzione e sulle condizioni di degrado delle murature storiche, ma non altrettanto per quanto riguarda la sensoristica e i sistemi sensorizzati.
[Q] Avete raggiunto i risultati attesi? C’è stato qualche risultato inaspettato? Come pensate di poterlo valorizzare per le fasi successive del progetto? Qualche difficoltà che non vi aspettavate? Come l’avete gestita?
[A] I risultati attesi sono stati raggiunti, nel senso che sono stati individuati sensori idonei a misurare le grandezze individuate come principali indicatori del degrado e sono stati testati in modo da poter risultare sicuri ed efficienti una volta posti in esercizio. Nelle prime fasi di progetto sono state testate malte sperimentali e altri materiali sviluppati dai partner di progetto per verificarne la rispondenza alle normative vigenti, dopodiché è stata provata la durabilità dei sistemi sensorizzati mediante specifici test d’invecchiamento predisposti ad hoc (alte e basse temperature, cicli di gelo/disgelo e di bagnatura/asciugatura, immersione in soluzioni saline, ecc.)
Nonostante la scelta dei sensori non sia stata facile (abbiamo verificato che non esistono in commercio sensori che misurano le grandezze coinvolte e che nascono propriamente per l’utilizzo in ambito edilizio), i sensori selezionati si sono rivelati idonei sia dal punto di vista della misura sia da quello della durabilità, superando brillantemente tutti i test di invecchiamento artificiale a cui sono stati sottoposti.
Unica pecca di sensori e centraline è che per ottenere un monitoraggio continuo e duraturo nel tempo, come richiesto nel contesto edilizio (seppur dotati di batterie), si necessita del collegamento diretto alla rete elettrica; probabilmente in futuro, visto l’interesse crescente per questa tipologia di prodotti e di impiego, verranno sviluppati sistemi maggiormente performanti e che possano ovviare a tali problematiche. Anche una maggiore miniaturizzazione dei sensori faciliterebbe l’installazione e ridurrebbe l’invasività dell’intervento.
[Q] Che cosa significa per voi essere parte del progetto?
[A] Far parte del progetto MImeSIS è stato per noi molto importante, in tutte le sue fasi di sviluppo e realizzazione, compresa la parte di scrittura e successivo coordinamento. I temi trattati sono attualissimi e molti di essi sono affrontati giornalmente all’interno dei nostri laboratori. Tuttavia, il confronto e l’intreccio di esperienze con gli altri laboratori e le imprese partner ci hanno permesso di affrontare con maggiore efficacia il tema dei materiali smart impiegati nel monitoraggio degli edifici storici e di confermarne l’utilità e le infinite potenzialità.
[Q] Che ruolo hanno secondo voi i materiali smart nello sviluppo dell’edilizia 4.0? Quali sviluppi tecnologici ed industriali vi proponete di raggiungere con le soluzioni smart?
[A] I materiali smart svolgeranno, e di fatto svolgono già, un ruolo fondamentale nello sviluppo dell’edilizia 4.0 il cui processo di transizione è già in atto. Con questo nome si raggruppano numerose peculiarità e caratteristiche dei materiali, non solo il fatto di essere connessi e sensorizzati, ma anche di risultare sempre più sostenibili in fase di produzione e smaltimento, di risultare meno dannosi per la salute e per l’ambiente, meno invasivi e di realizzare edifici efficienti dal punto di vista energetico e di risparmiare risorse e fonti di energia primaria. I sistemi sviluppati e sperimentati nel progetto MImeSIS toccano e mirano a migliorare tutti questi punti e – anche se il progetto nasce principalmente per il costruito storico – le soluzioni smart implementate dovranno essere adattate e applicate a qualsiasi settore dell’edilizia e in qualsiasi fase di vita dell’edificio.
Prossimi passi
Alla luce dei risultati ottenuti, l’intenzione di Certimac e del raggruppamento di Laboratori ad oggi coinvolti, è quella di intensificare l’attività di ricerca in tale ambito cercando una collaborazione e una sinergia sempre maggiore con le imprese del settore costruzioni, in particolare con i soggetti industriali che operano nel settore sensoristico ed elettronico e con soggetti (end-user) interessati a testare l’implementazione di soluzioni smart nell’ambito di edifici esistenti.
Come detto in precedenza, sono infatti ancora molti i margini di ottimizzazione delle soluzioni smart ad oggi testate: dalla necessità di miniaturizzazione, all’ingegnerizzazione di soluzioni wi-fi con sistemi che garantiscono un’elevata autonomia, alla personalizzazione e ulteriore affinamento della piattaforma e della dashboard per la fruibilità del dato ed all’integrazione dell’ambito diagnostico nel mondo BIM e dei Digital Twin.
Proprio per tali ragioni si ha la volontà di identificare nuove opportunità di finanziamento e di business per alimentare e far evolvere ulteriormente il percorso di ricerca portato avanti con MImeSIS.
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>> Leggi le interviste a GeoSmart Lab (Fase 1), CNR-ISTEC (Fase 2) e Centro Ceramico (Fase 3)
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