Normalmente l’idea di motore richiama alla nostra mente l’idea di parti meccaniche in movimento. Il lavoro di queste si tradurrebbe poi in moto, facendo miracolosamente andare la macchina, il treno o la nave. A giudicare da alcune recenti scoperte, a breve questo stesso tipo di risultato potrà essere ottenuto tramite nuovi sistemi di trasmissione privi di parti meccaniche a contatto tra loro e basati esclusivamente sull’utilizzo di campi magnetici. Quindi, nei motori del futuro non ci saranno più problemi di frizione, né tantomeno di lubrificazione delle loro componenti interne. Potranno essere utilizzati nei sistemi di esplorazione dello spazio, così come sulle strade ferrate e nell’industria aeronautica. Sono questi i risultati del progetto europeo Magdrive il cui scopo è quello di sviluppare un ingranaggio magnetico che consenta di ridurre la velocità in ingresso su un albero veloce verso un albero in uscita, senza bisogno alcuno di contatto tra le parti in funzione.
Magdrive i motori del futuro
Uno dei vantaggi più importanti di un simile sviluppo è l’assenza di fenomeni di logoramento delle varie componenti meccaniche e quindi addio lubrificazione. “La vita di questi meccanismi può essere molto più lunga di quella dei motori convenzionali e sono in grado di funzionare con temperature inferiori a -150 gradi”, rivela Efrén Díez Jiménez, uno dei ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Meccanica UC3M dell’Università di Madrid. “È stato rilevato che essi sono in grado di funzionare anche in situazioni di estremo sovraccarico”. Infatti, se l’asse viene bloccato, le altre parti del meccanismo scivolano tra di loro senza rischi di rottura al loro interno. “Come se non bastasse”, aggiunge, “viene ridotta la produzione di rumore e di vibrazioni”. Un sistema di trasmissione senza contatti, con assi funzionanti senza contatti. “È la prima volta che nella storia dell’industria meccanica viene raggiunto un risultato del genere: l’asse in input e quello in output di un riduttore ad ingranaggi possono fluttuare senza alcun contatto tra di loro, potendo arrivare a raggiungere fino a 3.000 giri al minuto a temperature inferiori a -150 gradi”, rivela a Futuro Quotidiano il leader del progetto José Luis Pére Dìaz. È lui stesso a spiegare che l’obiettivo principale del progetto Magdrive che sta coordinando è stato quello di sviluppare un prototipo di motore che sia in grado di funzionare in condizioni estreme di temperatura, ma anche di arrivare ad un prototipo in grado di funzionare invece in condizioni normali.
La parte più hard del progetto è stata sviluppata partendo da un quesito posto direttamente dall’Agenzia Spaziale Europea (Esa). La soluzione a cui si è arrivati è basata su un sistema ad asse flottante e può essere utilizzata anche a temperature di -210 gradi e nel vuoto. Questo meccanismo integra alcuni cuscinetti lievitanti che generano stabilmente forze repulsive all’interno della sua struttura. Questo tipo di soluzione può consentire di stabilizzare alcune componenti oscillanti del moto. E’ la prima volta che viene raggiunto un simile risultato all’interno di un meccanismo di questo tipo. Questo prototipo può avere varie applicazioni negli ambienti più difficili in cui si possa immaginare l’utilizzo di parti meccaniche in movimento. A cominciare dai movimenti di alta precisione delle braccia dei robot o dei posizionatori di antenne, fino alla progettazione di meccanismi convenzionali da portare in condizioni estreme come possono essere quelle esistenti su Marte per i veicoli progettati per l’esplorazione della sua superficie.
Il prototipo per la parte easy del progetto
Il prototipo per la parte più easy del progetto può essere utilizzato invece a temperatura ambiente. Un riduttore magnetico sostituisce i denti degli ingranaggi con un gruppo di magneti che si attraggono e respingono tra di loro. Le applicazioni di questo secondo prototipo possono essere trasferite in tutti i campi in cui possono essere utilizzati simili riduttori di velocità, dalla 
propulsione al settore ferroviario, dall’industria petrolifera a quella manifatturiera. Grazie alla mancanza di olii lubrificanti, simili meccanismi potranno essere utilizzati anche nell’industria farmaceutica, in quella biomedica ed alimentare. E proprio questo secondo prototipo sembra essere quello in grado di avere a livello industriale le ricadute più importanti.
I risulati raggiunti
I risultati raggiunti all’interno del progetto Magdrive sono stati presentati all’interno di varie conferenze promosse dall’Esa e dalla Nasa. Alcuni dei risultati sono stati già pubblicati sul ‘Journal of Engineering Tribology’. Attualmente si stanno valutando ancora tutte le possibili applicazioni industriali delle soluzioni sviluppate. Nel frattempo un paper sul progetto è stato accettato dalla rivista ‘Aerospace Science and Technology’ per essere pubblicato a breve.
Marco Bennici
