Primo

Aug 23, 2023

Bosch, una multinazionale tedesca di ingegneria e tecnologia, ha annunciato che la propria start-up Bosch Advanced Ceramics insieme al Karlsruhe Institute of Technology (KIT) e BASF, il più grande produttore chimico al mondo, sono riusciti a produrre il primo 3D- microreattore stampato in ceramica tecnica.

I microreattori sono dispositivi per ospitare reazioni chimiche. In termini di calore, stabilità e corrosione, pochi materiali possono resistere alle condizioni estreme causate dalle reazioni chimiche ad alta temperatura.

"Per controllare e monitorare una reazione chimica, un reattore deve avere durezza, resistenza al calore e strutture complesse al suo interno. La ceramica tecnica stampata in 3D porta sul tavolo queste eccellenti proprietà", Klaus Prosiegel, direttore vendite della start-up Bosch Advanced Ceramica, detto.

Molteplici applicazioni per la ceramica tecnica

La società di ricerche di mercato Data Bridge prevede che entro il 2029 il mercato globale della ceramica tecnica varrà circa 16 miliardi di euro. Questo materiale versatile è richiesto in un'ampia gamma di settori: in medicina viene utilizzato nelle forbici bipolari, che possono tagliare tessuto e fermare l'emorragia allo stesso tempo. La corrente elettrica che scorre attraverso le due metà metalliche delle forbici riscalda il tessuto e lo sigilla. Un isolante in ceramica tecnica garantisce che le due lame metalliche non causino un cortocircuito quando le forbici sono chiuse. Ciò rende l’intervento chirurgico più veloce e sicuro. Nella tecnologia energetica, l’estrema resistenza al calore e la conduttività ionica delle ceramiche tecniche le rendono ideali per l’uso, tra le altre applicazioni, negli stack di celle a combustibile. Nella mobilità, in ceramica tecnica sono realizzati anche i sensori di distanza che aiutano nel parcheggio. Un altro campo di applicazione sono i macinacaffè per macchine da caffè completamente automatiche. Qui, l'estrema durabilità e durezza del materiale garantiscono che l'effetto di macinatura rimanga lo stesso nel tempo, senza abrasioni del materiale che potrebbero alterare il gusto del caffè. "Abbiamo prodotti sul mercato in tutti questi settori", afferma Prosiegel.

Anteprima: reattore ceramico stampato in 3D

Bosch Advanced Ceramics ha capito che la ceramica tecnica è molto adatta anche per le reazioni chimiche. "La sfida, tuttavia, era trovare un processo in grado di produrre strutture complesse all'interno di un reattore ceramico", afferma Prosiegel. Per risolvere questo compito, il team di dieci persone della start-up ha unito le due competenze principali dell'azienda: ceramica tecnica e stampa 3D. “Abbiamo utilizzato con successo la stampa 3D per produrre componenti ceramici che non possono essere realizzati con mezzi convenzionali”, aggiunge.

BASF utilizza ora questo microreattore nella ricerca di base poiché consente di monitorare le reazioni chimiche in condizioni di temperatura ideali. Inoltre, richiede meno materie prime e meno energia rispetto ai grandi reattori. Gli esperti possono analizzare questi risultati su piccola scala ed estrapolarli per un’implementazione su larga scala. "È come se uno chef provasse una nuova ricetta su piccola scala prima di inserire il piatto nel menu", afferma Prosiegel. Ecco perché il prossimo passo sarà stampare da 10 a 20 altri reattori con lo stesso design per BASF. Considerando le possibili ulteriori applicazioni potenziali della ceramica tecnica nel settore chimico, Prosiegel vede davanti a sé un futuro luminoso: "Dopo tutto, quasi tutti i crogioli da laboratorio sono realizzati in ceramica tecnica", osserva. Ci vorrà del tempo prima che lui e i suoi colleghi rimangano senza lavoro.

La piattaforma start-up Bosch cresce

Bosch Advanced Ceramics fa parte di grow, la piattaforma di start-up interna di Bosch. Con sedi in Europa, Medio Oriente, Africa, Sud-Est asiatico, India, Cina, Giappone, Nord America e Sud America, Grow è la sede globale per le start-up dell'azienda tecnologica. A livello mondiale, la piattaforma di start-up conta attualmente dieci progetti in fase di incubazione.