Ringiovanimento di strutture e infrastrutture tramite riscaldamento selettivo a microonde

Risultato della ricerca:

I risultati della ricerca che si intende avviare al percorso di valorizzazione sono inerenti al campo del ringiovanimento di strutture ed infrastrutture. In particolare, la relativa domanda di brevetto (Domanda e Ricevuta di Deposito n. 102019000012909 del 25.07.2019) è nel seguito denominata anche invenzione o trovato. Nel prosieguo ci si riferisce prevalentemente ad essa. Più nel dettaglio, il presente trovato riguarda un metodo non distruttivo, basato sul riscaldamento selettivo di strati profondi o superficiali tramite l’utilizzo di onde elettromagnetiche nella banda frequenziale delle microonde. Il metodo permette di risanare o procrastinare l’insorgere e/o la propagazione di anomalie o alterazioni all’interno della struttura solida del corpo preso in esame. In particolare, la relativa domanda di brevetto concerne strutture ed infrastrutture costituite da materiali suscettibili di auto-riparazione tramite riscaldamento selettivo a microonde. Com’è noto, l’attuazione di interventi di manutenzione mirati ed immediati consente di ottenere notevoli risparmi in termini di costi e tempi di gestione e manutenzione, con un conseguente notevole aumento della vita utile del corpo solido monitorato.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo utile a risanare tempestivamente gli stati di degrado all’interno di corpi solidi, in particolare quando questi non sono ancora visibili sulla superficie esterna (ispezione visiva) ma si stanno sviluppando in profondità. Gli obiettivi preposti sono di: i) garantire normali condizioni strutturali e di funzionamento/operative del corpo interessato; ii) aumentare la vita utile del corpo solido monitorato; iii) evitare l’insorgere e/o la propagazione di anomalie dagli strati più profondi verso la superficie; iv) risanare la parte in cui la variazione strutturale è avvenuta, ripristinando così le normali condizioni strutturali del corpo solido monitorato.
La presente invenzione prevede l’utilizzo di un certo quantitativo di fibre metalliche, allo scopo di “drogare” lo strato di interesse senza modificarne le proprietà elettriche e meccaniche.
A partire dalla pianificazione, è scelta una tipologia di antenna (o sistema di antenne) che più si adatta all’applicazione di interesse. Una possibile realizzazione del metodo in questione si concretizza, ad esempio, nel risanamento di un’infrastruttura stradale.
Il sistema proposto per il risanamento della pavimentazione stradale è costituito da una autovettura/carrello ove è installata un’antenna (o un sistema di antenne) con la funzione di indurre il citato riscaldamento, con relativa unità di alimentazione. L’autovettura/carrello ha come principale funzione quella di spostarsi ad una certa velocità (stabilita in base all’applicazione di interesse), in modo da fornire il trattamento di risanamento ad una vasta regione dell’infrastruttura considerata.

Riferimento a finanziamenti precedenti:

Il risultato della ricerca oggetto della presente proposta non è stato oggetto di precedenti bandi di finanziamento.

Innovatività rispetto a soluzioni già esistenti:

Nello stato dell’arte, si possono trovare tecniche e metodi differenti che permettono di risanare alterazioni di strutture e infrastrutture. La pluralità dei metodi non distruttivi si basa su un risanamento delle condizioni nelle quali si trova la superficie “esterna” delle strutture stesse e non comporta pertanto un livello di risanamento profondo. Esistono poi metodi per il risanamento di alterazioni interne ma basati su tecniche distruttive che implicano l’interruzione delle normali attività svolte per mezzo della stessa struttura.
Una prima classificazione dei metodi può essere svolta distinguendo tra tecniche facenti uso di induzione elettromagnetica e basate sulla rigenerazione autonoma del materiale per effetto delle congiunte caratteristiche evolutive dei materiali componenti. L’invenzione in questione, invece: i) non prevede l’utilizzo di materiali che abbiano autonomamente caratteristiche di autorigenerazione; ii) permette di effettuare una rigenerazione selettiva ed intelligente tramite riscaldamento a microonde; iii) evita di
arrecare danni in prossimità alla superficie della struttura.

Titoli di proprietà intellettuale:

Domanda di deposito n. 102019000012909 inoltrata all’Ufficio Italiano Brevetti e Marchi (UIBM) in data 25.07.2019, dal titolo: “Ringiovanimento di strutture e infrastrutture tramite riscaldamento selettivo a microonde”.

Principali applicazioni e mercato di riferimento:

Il metodo può trovare una possibile applicazione nelle infrastrutture stradali, ferroviarie ed aeroportuali. In particolar modo, una possibile realizzazione del metodo trovato si concretizza ad esempio nel risanamento della pavimentazione di una infrastruttura stradale. Il sistema proposto per il risanamento della pavimentazione stradale è costituito da una autovettura/carrello ove è installata un’antenna (o un sistema di antenne) allo scopo di indurre il riscaldamento selettivo e profondo. Applicando l’invenzione si ha, inoltre, la possibilità di utilizzare materiali di scarto per la produzione di nuove miscele bituminose e la possibilità di prolungare la vita utile delle pavimentazioni stradali, ottenendo molteplici benefici soprattutto in termini economici ed ambientali, riducendo interventi di manutenzione (ordinaria o straordinaria).
Il mercato di riferimento è quello della produzione di conglomerato bituminoso, delle aziende che producono scarti industriali (scarti conduttivi), del monitoraggio delle infrastrutture viarie, dell’ingegneria civile, delle smart city e smart road.

Esigenze per l’ulteriore sviluppo – Industrializzazione:

L’ulteriore sviluppo della soluzione proposta dovrebbe essere volto alla creazione dei prototipi dei modelli già simulati in laboratorio, per l’applicazione del sistema e del metodo in differenti contesti reali (ad es. su infrastrutture stradali), arrivando agli stadi TRL 5 e TRL 6 (cioè la convalida e dimostrazione della tecnologia in ambiente industrialmente rilevante) per arrivare poi al TRL 7 (cioè alla dimostrazione di un prototipo di sistema in ambiente operativo). Ciò darebbe la possibilità di studiare differenti aspetti legati ad esempio alle prestazioni, all’affidabilità, all’applicabilità in differenti contesti, all’impatto sociale ed economico dato dall’utilizzo di tali sistemi.