Moduli ottici digitali stampati in 3D per la scoperta dell’Universo

Scienziati di tutto il mondo collaborano con il Nikhef, l’Istituto nazionale olandese di Fisica Subatomica, concentrandosi sugli elementi costitutivi del nostro universo, sulle loro forze reciproche e sulla struttura dello spazio e del tempo. Da qui la nascita del progetto internazionale denominato KM3NeT (acronimo di Cubic Kilometer Neutrino Telescope), un’infrastruttura di ricerca che ospita telescopi per neutrini di nuova generazione con la quale gli scienziati sperano di scoprire la provenienza dei raggi cosmici e il funzionamento degli acceleratori di particelle nell’universo. In particolare, i ricercatori del network internazionale cercheranno neutrini da sorgenti astrofisiche distanti come supernove, raggi gamma o stelle in collisione grazie alle migliaia di sensori ottici di KM3NeT che rileveranno la debole luce nel mare profondo dalle particelle cariche originate dalle collisioni dei neutrini e della Terra.

KM3NeT è costituito da moduli ottici digitali (DOM): sfere di vetro delle dimensioni di una palla di calcio riempite con 31 fototubi disposti su centinaia di linee di circa un chilometro di lunghezza ancorate al fondo del mare. Il Nikhef si è rivolto a Weerg per la realizzazione di un componente essenziale dei DOM: semisfere delle dimensioni di 380 mm, realizzate utilizzando la tecnologia di stampa.

«Il primo ordine è arrivato circa due anni fa e da allora la collaborazione è proseguita con regolarità, anche per tirature sempre più elevate» racconta Francesco Zanardo, direttore generale di Weerg. «Finora abbiamo prodotto circa 300 di queste sfere, che hanno la particolarità di avere la dimensione massima stampabile con i sistemi HP».

Il materiale scelto per la loro realizzazione è il nylon PA12, proposto da Weerg insieme al PA11 e al polipropilene. Rigido e resistente, è infatti ideale per prototipi funzionali e parti finali che assicurano un’ottima resistenza chimica a oli, grassi, idrocarburi. Inoltre, il nylon PA12 assorbe pochissima umidità garantendo quindi performance eccellenti in qualsiasi ambiente e condizione. Un altro vantaggio estremamente interessante per Nikhef è  l’opzione di verniciatura dei componenti offerta da Weerg, che prima l’Istituto effettuava manualmente.

Quando il progetto KM3NeT sarà completato saranno più di 6.000 le sfere installate sul fondo del mare in tre diverse località, al largo della Francia, dell’Italia e della Grecia. Alcuni componenti stampati da Weerg sono già stati utilizzati e posizionati nel mar Mediterraneo al largo di Tolone dove, ad oggi, 108 sfere sono già operative. In fase di realizzazione un’altra stazione di rilevamento in Sicilia che entro aprile vedrà l’installazione di 90 gruppi.

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