Sviluppo e caratterizzazione elettromeccanica di un sensore piezoelettrico nanofibroso per applicazioni in laminati compositi

Nell’elaborato di tesi magistrale, dal titolo “Sviluppo e caratterizzazione elettromeccanica di un sensore piezoelettrico nanofibroso per applicazioni in laminati compositi”, si è studiata la possibilità di produrre un laminato composito sensorizzato con finalità di Structural Health Monitoring (SHM). Lo studio si è concentrato sui materiali piezoelettrici che risultano particolarmente adatti per finalità di sensing in quanto rispondono ad uno stimolo meccanico con una variazione nel livello di polarizzazione elettrica. Nel lavoro di tesi è descritto il processo produttivo in tutte le sue fasi per la realizzazione di un sensore piezoelettrico che ricalchi la struttura del GLARE (Glass Reinforced Aluminium Laminate). Si tratta di un laminato avanzato per applicazioni aerospaziali strutturali costituito da fogli di alluminio intervallati da strati di pre-preg in fibra di vetro (GFRP-Glass Fiber Reinforced Polymers). La sensorizzazione è stata ottenuta attraverso l’utilizzo di nanofibre piezoelettriche di P(VDF-TrFE), realizzate tramite la tecnica dell’elettrofilatura, e integrate nel laminato, permettendo un monitoraggio costante di tutta la struttura. Obiettivo principale della tesi è stato quello di realizzare un modello matematico-circuitale equivalente del sensore, in grado di prevedere la risposta del sensore per qualsiasi tipologia di forza in ingresso. In particolare, si è sviluppato uno studio sull’effetto della variazione dei parametri circuitali del sistema di acquisizione, che in alcune condizioni permette di rilevare carichi quasi-statici, nonostante il sensore piezoelettrico sia adatto principalmente alla rilevazione di carichi dinamici