I materiali compositi avanzati, così come li conosciamo oggi, sono il risultato di decenni di ricerca e innovazione, guidati da un obiettivo comune: riuscire a garantire un efficace isolamento termoelettrico.

Come noto, si tratta di una proprietà fondamentale per la produzione di numerosi componenti impiegati nel settore elettrico ed elettronico, senza la quale il corretto funzionamento di circuiti, apparecchiature e sistemi più o meno complessi verrebbe inevitabilmente compromesso. La prima vera e propria svolta in questa direzione fu compiuta all’inizio del Novecento, con l’invenzione della bachelite, il primo materiale plastico termoindurente della storia.

Bachelite: il materiale che ha cambiato l’industria

Grazie alla brillante intuizione del chimico statunitense di origini belghe Leo Hendrik Baekeland, la bachelite viene sintetizzata per la prima volta nel 1905, nel tentativo di realizzare un materiale surrogato della comune gommalacca.

Per l’esperimento, Baekeland combina efficacemente fenolo e formaldeide dando origine ad una materia plastica del tutto nuova, di colore scuro e resistente al calore e all’elettricità.
La bachelite, così da lui chiamata ispirandosi al proprio cognome, viene presto brevettata e messa in produzione, portando una vera rivoluzione nel settore industriale.

Questo materiale si distingue sin da subito dalle materie plastiche di origine organica fino ad allora impiegate per via della sua elevata qualità e resistenza.
Per questo motivo, la sua produzione diverrà sempre più intensa durante il corso del Novecento, con un particolare picco registrato durante gli anni Sessanta.

Grazie alle sue proprietà isolanti termoelettriche, la bachelite diventa presto un materiale fondamentale soprattutto nel settore elettronico ed elettrico, venendo spesso utilizzato per la produzione di componenti di varia natura, tra cui interruttori e prese.

L’evoluzione dei materiali stratificati

Con l’invenzione della bachelite è stata posta, a tutti gli effetti, una vera e propria pietra miliare nella produzione dei materiali sintetici. Da qui, infatti, sono nati i materiali stratificati fenolici (chiamati anche HPL – dall’inglese “High Pressure Laminate”), realizzati a partire dalla combinazione della bachelite con strati fibrosi come carta, legno o tela.

Questi materiali composti sono noti per la loro elevata resistenza meccanica e si sono rivelati quindi una soluzione valida per la realizzazione di componenti in grado di resistere efficacemente ai danni dovuti all’usura e agli eventi atmosferici.

Procedendo con la combinazione della fibra di vetro con le speciali resine epossidiche, si è poi ottenuto un nuovo materiale composito, il vetro epossidico, noto per la sua elevata resistenza meccanica ed una capacità termoisolante ancora più stabile.

Grazie a queste due principali caratteristiche, oltre ad una maggiore affidabilità dovuta alla capacità dei composti epossidici di durare nel tempo, è stato possibile definire quattro tipologie di vetri epossidici differenti (G10, G11, FR4 e FR5), per rispondere in modo completo anche alle esigenze professionali delle produzioni elettriche ed elettroniche più esigenti, come ad esempio quelle del settore aerospaziale e militare e di tutti quei contesti produttivi che sono impiegati nella realizzazione di componenti industriali in grado di resistere anche a temperature molto elevate e ad un livello di umidità costante.

Oltre ai vetri epossidici, che trovano ancora largo impiego in moltissime produzioni standard e specializzate, l’industria odierna può contare anche sull’utilizzo di materiali compositi avanzati, progettati per mezzo della combinazione di fibre di varia natura (come la fibra di vetro, la fibra di carbonio e l’aramide) e di specifiche matrici polimeriche.
Grazie all’impiego di questi componenti, i compositi avanzati sono capaci di offrire allo stesso tempo resistenza e rigidità, mantenendo una notevole leggerezza.

Questi materiali consentono prestazioni elevate in ogni situazione, rappresentando una componentistica essenziale in moltissime produzioni differenti: dal settore navale a quello automobilistico, passando per l’edilizia e per la realizzazione di infrastrutture, i compositi avanzati sono diventati uno standard di riferimento nelle produzioni altamente tecnologiche, grazie alla loro capacità di resistere efficacemente alle sollecitazioni meccaniche e atmosferiche.

La storia dei materiali stratificati isolanti mostra un’evoluzione progressiva, guidata dalla continua ed ambiziosa ricerca di sicurezza, resistenza e affidabilità, fattori che restano tutt’oggi alla base di ogni innovazione tecnologica e industriale.