Oltre ai nuovi metodi di produzione, i materiali innovativi svolgono un ruolo sempre più importante nella costruzione di automobili. Nell’interazione tra acciaio ad alta resistenza, lamiera d’acciaio, leghe leggere e materiali plastici, si cerca di ottenere resistenza alle fluttuazioni di temperatura, tenacità duratura, capacità di assorbire carichi in caso di incidente e purezza del materiale per il riciclaggio dopo la sostituzione. I materiali dovrebbero inoltre essere leggeri per migliorare l’efficienza del veicolo nel suo insieme.
Il vetro nella ricerca di nuovi materiali
Per soddisfare tutti questi requisiti, è necessario pensare fuori dagli schemi e vedere cosa succede in altri campi. In Porsche, la tecnologia del vetro ha ricevuto molta attenzione negli ultimi anni. Il desiderio di rendere più leggeri i vetri pesanti non è affatto nuovo. In passato la competizione automobilistica l’ha sostituito con la plastica, ad esempio con Makrolon®. Tuttavia, la bassa resistenza del materiale al graffio e le sue caratteristiche visive non ottimali, ne impediscono l’uso su vetture stradali prodotte in serie. Questo è il motivo per cui gli ingegneri hanno esaminato la questione del vetro a film sottile. Il materiale, noto anche come Corning® Gorilla® Glass, è un vetro sottile che è stato utilizzato come materiale di copertura per l’elettronica. Tablet PC, TV a schermo piatto e smartphone lo usano da anni. I suoi vantaggi: caratteristiche visive ideali, peso ridotto, resistenza molto elevata. Porsche ha utilizzato per la prima volta vetri di qualità simile, per il vetro laminato nel lunotto posteriore della Porsche 918 Spyder, con il pacchetto Weissach.
Ci sono però anche alcuni svantaggi. Attualmente, la produzione è ancora costosa, anche perché l’industria automobilistica è solo un piccolo cliente per i produttori che si occupano di questa qualità del vetro. La domanda primaria nasce dai display per l’elettronica. Inoltre, non vi è ancora alcuna soluzione alla maggiore flessibilità di questo tipo di vetro, il che ne impedisce l’uso come un finestrino abbassabile: a velocità più elevate, il flusso d’aria piegherebbe il vetro verso l’esterno e impedirebbe la chiusura. Per il medio termine, il piano è di utilizzare una composizione ibrida usando il vetro sottile chimicamente compresso solo per il lato interno di una lastra di vetro composita.
Il vetro sottile: dai televisori alle auto
La tecnologia per la lavorazione del vetro a film sottile è cresciuta enormemente negli ultimi tre anni. Gli ingegneri sono ora in grado di realizzare vetri curvi a film sottile, i cui primi esemplari hanno visto la luce in uno smartphone Samsung.
Per fare in modo che il vetro diventi vetro a film sottile, è necessario sottoporlo a un trattamento chimico. Per la percezione umana, il vetro appare liscio e piatto, ma visto attraverso un microscopio elettronico, è frastagliato e fessurato come un canyon. Il fondo di questi dei crepacci è disseminato di molecole. Un trattamento chimico li estrae e li sostituisce con molecole più grandi che si riempiono nel vuoto e quindi aumentano la densità del materiale a livello della superficie. Questo aumenta lo stress da compressione del vetro e lo rende estremamente resistente. I test hanno dimostrato che un parabrezza in vetro a film sottile con uno strato esterno di 2,1 millimetri e uno strato interno di 0,55 millimetri, combinato con il film di sicurezza PVB, è almeno il 200% più resistente di un parabrezza convenzionale in vetro composito. Un tale parabrezza sarebbe sostanzialmente più resistente alla grandine e alla scheggiatura della pietra, sarebbe molto più impermeabile ai graffi e si romperebbe solo a carichi molto più alti in caso di incidente. A questo si aggiunge il fatto che il vetro a film sottile possiede un certo grado di flessibilità ed è quindi in grado di sopportare più torsione del corpo.
Non solo più leggero, anche più silenzioso
Il peso risparmiato è enorme. Ad esempio, la versione tradizionale del vetro di sicurezza monostrato dell’attuale lunotto posteriore della Porsche 911 pesa 5,8 chilogrammi. La stessa finestra in vetro a film sottile pesa solo 3,7 chilogrammi, riducendo il peso di circa il quaranta percento. E questo è solo un componente. Allo stato attuale, Porsche utilizza questo vetro sulla Porsche 911 GT3 RS, il cui lunotto e i finestrini posteriori sono fatti di questo materiale. Il nuovo vetro composito offre inoltre una maggiore protezione dai raggi UV. In questo caso, tuttavia, dobbiamo ringraziare il film di sicurezza per a ver bloccato il 99% di queste radiazioni. Il vetro di sicurezza monostrato convenzionale, senza il film, blocca solo il 60%. L’alta qualità ottica del vetro a film sottile riduce considerevolmente la distorsione percettibile che si nota con il vetro più spesso. Inoltre, il vetro si scongela molto più rapidamente con il tempo gelido, semplicemente perché più sottile.
