PADOVA - Il Bo sta studiando come realizzare elementi strutturali per la costruzione di basi sulla Luna. È il progetto Glams (Geopolimeri per Additive Manufacturing e Monitoraggio Lunare), della durata di due anni e finanziato con oltre 400 mila euro dall'Agenzia spaziale italiana, vincitore del bando "Giornate della ricerca accademica spaziale" classificandosi al primo posto nell'area "Materiali avanzati". L'obiettivo è realizzare i materiali per costruire sulla Luna e i ricercatori utilizzeranno la stampa 3D. In questo modo si riuscirà a minimizzare i costi e l'impatto ambientale dovuti al trasporto di materie prime dalla Terra.

Il Glams vede come responsabile scientifico Luca Valentini, docente del Dipartimento di Geoscienze, mentre Carlo Bettanini e Giorgia Franchin del Dipartimento di Ingegneria industriale sono i leader di specifici work package. Il progetto è coordinato dal Centro di Ateneo di studi e attività spaziali "Giuseppe Colombo", in partnership con l'Istituto di Chimica della materia condensata e di tecnologie per l'energia del Cnr con sede a Genova e Wasp, azienda italiana del settore stampa 3D.

La ricerca

Il team di ricerca intende ottimizzare il “cemento lunare” formulato a partire dalla regolite, tenendo conto delle specificità delle condizioni ambientali del satellite, tra cui le elevate escursioni termiche, le condizioni di ridotta gravità e pressione atmosferica e l’impatto di micro-meteoriti. A tal fine, gli elementi strutturati verranno realizzati mediante un processo produttivo che consentirà di realizzare materiali con struttura macro-porosa, capace di conferire eccellenti proprietà di isolamento termico, con la finalità di mitigare il degrado dovuto ai cicli gelo-disgelo causato dalle estreme variazioni di temperatura. Inoltre, all’interno delle unità strutturali verranno integrati opportuni sensori per il monitoraggio di impatti micro-meteoritici.

Le fasi

Nella prima fase del progetto, l’unità di ricerca dell’Università di Padova, sotto la guida di Valentini e Franchin, formulerà i “leganti geopolimerici” ottenuti dall’attivazione chimica della regolite lunare: questo tipo di legante non prevede l’utilizzo del classico cemento Portland, comunemente utilizzato per la costruzione in ambiente terrestre. Infatti, rispetto a quest’ultimo, sono caratterizzati da emissioni di CO2 significativamente ridotte, inoltre le proprietà allo stato fresco di questi leganti verranno opportunamente ottimizzate per consentire una corretta estrusione mediante stampa 3D. Nelle fasi successive, l’Istituto di Chimica della materia condensata e di tecnologie per l'energia del Cnr provvederà a selezionare opportuni agenti schiumogeni che consentiranno di conferire una struttura macro-porosa al legante geopolimerico indurito. Successivamente i partner di Wasp si occuperanno di implementare le formulazioni ottimizzate durante le fasi precedenti del progetto, alla realizzazione di un prototipo di elemento strutturale, con struttura macro-porosa, a media scala, mediante stampa 3D. Infine, il gruppo coordinato da Bettanini provvederà alla sensorizzazione degli elementi strutturali, integrando opportune reti di sensori, finalizzate al monitoraggio continuo degli impatti micro-meteoritici.

L’auspicio è che i risultati del progetto Glams possano contribuire a soddisfare le esigenze delle agenzie spaziali che prevedono, entro il prossimo decennio, di realizzare missioni spaziali finalizzate a costruire habitat lunari che possano ospitare insediamenti umani semi-permanenti.