IL RAME, MATERIALE PER IL FUTURO

Il rame, oltre alle numerose applicazioni tradizionali, viene impiegato anche nei più avanzati campi della tecnologia, come nel caso dei super-conduttori, delle leghe a memoria di forma, dei microprocessori per i computer.

Le leghe a memoria di forma assumono due diverse forme a seconda della temperatura alle quali sono sottoposte. Le più diffuse a base di rame contengono tipicamente il 15¸30 % di zinco ed il 3¸7 % di alluminio. La temperatura di transizione utile per queste leghe varia da -100°C a +100°C, a seconda della composizione della lega e del trattamento termomeccanico applicato durante la produzione. Il maggior vantaggio delle leghe Cu-Zn-Al è che esse sono costituite da metalli relativamente economici e prodotti attraverso processi metallurgici convenzionali: sono, per questo, le leghe commerciali a memoria di forma più economiche. Un ovvio campo di applicazione è quello dei dispositivi di protezione antincendio: i dispositivi a spruzzo possono essere attivati da un cambio di forma della lega indotto per riscaldamento da parte del fuocooppure da valvole di sicurezza per le condutture di gas.

I super-conduttori sono materiali che non presentano resistenza elettrica al di sotto di una certa temperatura, detta critica (Tc). Allo stato attuale delle ricerche di laboratorio, il materiale superconduttivo con la più alta temperatura critica è un composto contenente rame, il Tl2Ba2Ca2Cu3O10, con Tc = -148 °C.
Negli usi applicativi odierni si usano cavi di una lega NbTi e il composto intermetallico Nb3Sn, immersi in una matrice di rame. Il rame svolge l'importantissima funzione di stabilizzante elettrico e termico nel caso di quench del magnete. 
Le principali applicazioni dei conduttori in NbTi e NbSn sono:
· Magneti per la fisica delle alte energie (acceleratori, detectors e reattori per la fusione nucleare).
· Magneti per MRI (Magnetic Resonance Imaging) ed NMR (Nuclear Magnetic Resonance) che trovano applicazioni nei settori biomedicale e nella spettroscopia per analisi chimica.
Il futuro della ricerca è quello di trovare nuovi materiali superconduttori con proprietà tali da poter operare in regimi di temperature il più vicino possibile alla temperatura ambiente, in maodo da ridurre al minimo il costo dei sistemi criogenici.

Un esempio dell'indispensabilità del rame in applicazioni di tecnologia avanzata proviene dall'industria aerospaziale. I principali motori dello Space Shuttle generano una quantità di calore elevatissima, che viene dissipata grazie alle proprietà di conduttività termica del rame.
I principali motori sulla coda dello shuttle lavorano insieme ai due razzi ausiliari a propellente solido che servono per superare la forza di gravità. Riutilizzabili, divengono i sistema di propulsione per la durata del viaggio.
La camera di combustione del motore raggiunge temperature intorno ai 3.300°C, nonostante ciò l'interno della camera deve rimanere integra per l'utilizzo successivo. Questo è fatto in una lega conosciuta come NARloy-Z, costituita da 96%Cu, 3%Ag e 0,5% Zr. Ha una eccellente proprietà di dispersione del calore, un elevata resistenza alla corrosione e all'ossidazione, oltre che non essere soggetta all'infragilimento da idrogeno (ricordiamo che questo è uno dei propellenti).