Caratterizzazione meccanica di compositi rinforzati con fibre di canapa

In un mondo in cui la crescita delle attività industriali sta mettendo l'umanità di fronte a quesiti di carattere ambientale, la ricerca verso soluzioni più sostenibili è diventata un requisito imprescindibile. Questa crescita e lo sviluppo hanno coinvolto anche il mondo dei materiali a uso tecnico come i materiali compositi, in particolare la categoria degli FRP (Fiber Reinforced Polymers), che per le loro qualità ha conquistato negli anni un ruolo sempre più da protagonista in diversi settori. È noto però quanto la produzione delle maggiori fibre impiegate (carbonio e vetro) sia altamente inquinante e dispendiosa dal punto di vista energetico. In questo elaborato, insieme a una introduzione generale sui materiali compositi, la loro classificazione in base al tipo di rinforzo o al tipo di matrice e le principali tecniche di produzione, viene fatto un approfondimento sulle due categorie di compositi più diffuse: i GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymers) e i CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymers), trattando l'origine delle fibre, le loro principali proprietà e i problemi ambientali a esse legati. Viene poi presentata una delle soluzioni più promettenti in alternativa alle fibre sintetiche: le fibre di origine naturale e il loro impiego negli FRP. In particolare vengono approfonditi gli aspetti legati alle fibre di origine vegetale, la loro struttura molecolare, i metodi di estrazione, le problematiche derivanti dalla loro natura intrinseca e alcune tecniche per implementarne le proprietà. In una seconda parte sperimentale, vengono invece analizzate le proprietà meccaniche di uno specifico NFRP in fibra di canapa e matrice epossidica, mediante prove di caratterizzazione. Oltre alle proprietà del materiale, vengono fatte alcune considerazioni sulla geometria del provino, sulle impostazioni delle prove e sul metodo di fabbricazione dei provini. Infine viene data una visualizzazione complessiva delle possibili applicazioni e sviluppi futuri.