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Home La Ricerca Nuove tecnologie Tecnologie dei materiali

Test dinamici con tavole vibranti simulanti un terremoto su un modello in scala di edificio reale (ENEA Casaccia)

  “Nanowalls” di carbonio e nanoparticelle di platino aggregate a formare elettrodi per celle a combustibile (ENEA Casaccia)

  Microscopio elettronico analitico in trasmissione Tecnai G2 F30 (ENEA-Brindisi)

  Composito ceramico rinforzato a fibra lunga ottenuto per infiltrazione chimica da fase vapore (ENEA-Faenza)

  Camera pulite per la realizzazione di dispositivi basati su film sottili e nanomateriali (ENEA-Portici)

  Postazione di lavoro per saldatura laser ad alta energia (ENEA-Trisaia)

ATTIVITÀ DI RICERCA

Tecnologie dei materiali

Le attività ENEA relative alla Scienza e Tecnologia dei Materiali consistono principalmente in ricerca applicata per la realizzazione di nuovi materiali e di nuovi componenti a supporto di tecnologie energetiche in un’ottica di sviluppo economico sostenibile.
Le attività sono svolte presso vari Centri ENEA e presso alcune Società Partecipate.

Presso i laboratori del Centro Ricerche Casaccia l’Unità Tecnica Tecnologie dei materiali (UTTMAT) sviluppa conoscenze, mette a punto tecnologie e realizza prototipi dimostratori. Le infrastrutture tecniche in dotazione vengono altresì utilizzate per attività di servizio tecnico-scientifico a supporto della produzione industriale e della Pubblica Amministrazione.

Le principali linee di ricerca e sviluppo riguardano:

  • lo sviluppo e la qualificazione di materiali per componentistica nucleare da fissione e da fusione
  • lo sviluppo di materiali per la filiera dell’ idrogeno e delle celle a combustibile
  • lo sviluppo e la realizzazione di componenti ottici e la loro integrazione in strumenti di misura, sorgenti laser, dispositivi per missioni spaziali
  • lo sviluppo di metodologie di qualificazione, di prova e di caratterizzazione in un ampio spettro di settori industriali, e per la salvaguardia del patrimonio artistico ed edilizio
  • lo sviluppo di materiali per alleggerimenti strutturali nel settore dei trasporti
  • lo sviluppo di materiali e tecnologie per la sensoristica ambientale
  • l’utilizzo di metodologie ICT per la realizzazione di reti di laboratori virtuali e la condivisione di strumentazione scientifica avanzata.

Le competenze tecnico scientifiche dell’Unità comprendono:

  • La qualificazione di materiali e componenti attraverso:
    • Prove meccaniche
    • Prove climatiche
    • Prove di sollecitazione dinamica
    • Prove di compatibilità elettromagnetica
    • Prove di irraggiamento gamma
  • La sintesi di materiali e nanomateriali mediante:
    • Metodologie chimiche
    • Meccanosintesi e processamento meccanico ad alta energia
    • Sintesi chimica da fase vapore di nanostrutture a base carbonio
    • Deposizione da fase vapore per realizzazione di componenti ottici
    • Scarica ad arco
    • Nanofabbricazione e nanomanipolazione
  • La caratterizzazione di materiali mediante metodologie di:
    • Metallografia e microscopia ottica
    • Microscopia elettronica a Scansione ed in Trasmissione
    • Spettroscopia elettronica XPS ed Auger
    • Controlli non distruttivi
    • Diffrazione di Raggi X
    • Spettroscopie termiche (DTA, DSC….)
    • Spettroscopia ottica anche risolta in tempo
    • Spettroscopia Raman
  • Lo sviluppo di tecnologie inerenti:
    • Metodologie di giunzione ad elevata densità di energia
    • Sintesi di materiali metallici cellulari
    • Lo sviluppo e la qualificazione di sensori e di materiali sensibili
  • Lo sviluppo di metodologie di calcolo per:
    • Lo sviluppo di codici di simulazione comportamentale e strutturale mediante dinamica molecolare classica e quantistica
    • Il calcolo strutturale ad elementi finiti.

Presso i Centri ENEA di Brindisi, Faenza, Portici e Trisaia, operano altre Unità - l’Unità Tecnica Tecnologia dei Materiali Brindisi (UTTMATB)l‘Unità Tecnica Tecnologia dei Materiali Faenza (UTTMATF), l’Unità Tecnica Tecnologie Portici (UTTP) e l’Unità Tecnica Tecnologie Trisaia (UTTT) – dotate di competenze, attrezzature e attività nei seguenti settori della scienza e tecnologia dei materiali:

  • sviluppo di tecniche di sintesi e di applicazioni di: materiali nano-fasici, film sottili, ricoperture, alle tecnologie energetiche ed ai dispositivi per il monitoraggio ambientale, arricchite da una particolare dotazione di tecniche di prova e di analisi
  • sintesi e trattamento di materiali ceramici monolitici e compositi per la realizzazione di componenti e prove e lo sviluppo della loro ingegnerizzazione, con enfasi speciale sui rapporti con le imprese
  • sviluppo dei materiali funzionali, in particolare polimerici o molecolari, per la realizzazione di dispositivi non fotovoltaici anche di notevole complessità, come ad esempio sorgenti di luce innovative a basso consumo, integrando le tecnologie dei semiconduttori organici e dei film sottili.
  • utilizzo di sorgenti ad elevata densità di energia per la saldatura di componenti per il settore dei trasporti, servizi di metrologia alle imprese.

In particolare UTTMATF svolge attività di ricerca e sviluppo ed effettua servizi qualificati, avvalendosi delle seguenti competenze:

  • Sintesi e sviluppo di materiali ceramici monolitici, rivestimenti e compositi per applicazioni strutturali e funzionali; sviluppo dei relativi processi di produzione fino alla fabbricazione di prototipi e piccole serie
  • Ingegnerizzazione e trasferimento tecnologico di processi e componenti innovativi
  • Qualificazione termomeccanica di materiali e componenti in condizioni standard ed in condizioni simulanti quelle di esercizio
  • Caratterizzazione microstrutturale e chimico-fisica di materiali ceramici, compositi, metallici avanzati, nonché biomasse e fertilizzanti organici
  • Supporto e consulenza alle industrie per l'innovazione di processi e prodotti, servizi alla PA

L'obiettivo prevalente del trasferimento tecnologico è l'ottimizzazione dell’efficienza dei processi di produzione e delle prestazioni dei prodotti, il conseguimento della sostenibilità ambientale ed economica e l'incremento della sicurezza. Le attività di ricerca sono orientate allo sviluppo di prodotti ad elevato contenuto tecnologico. I settori applicativi sono i seguenti:

  • produzione di energia:
    • incremento dell’efficienza dei processi tradizionali e riduzione delle emissioni di gas serra
    • produzione di energia da fonti rinnovabili
  • trasporti:
    • incremento della sicurezza, delle prestazioni e dell’efficienza
    • riduzione dei consumi e delle emissioni
  • edilizia e costruzioni:
    • incremento della sicurezza, dell’affidabilità e della resistenza ad eventi incidentali delle costruzioni
    • durabilità dei materiali, risparmio energetico e sostenibilità ambientale degli edifici
  • altri settori industriali:
    • nuovi prodotti e processi per l’industria ceramica, meccanica, chimica, energetica, biomedica, aeronautica, automobilistica, manufatturiera, agroalimentare, etc.
    • incremento dell’efficienza dei processi produttivi e della sostenibilità economica ed ambientale.

UNITÀ DI RIFERIMENTO

Unità Tecnica Tecnologie dei Materiali
Responsabile: Dott. Marco Vittori Antisari
e-mail: marco.vittori@enea.it

Unità Tecnica Tecnologie dei Materiali Brindisi
Responsabile: Dott. Leander Tapfer
e-mail: leander.tapfer@enea.it

Unità Tecnica Tecnologie dei Materiali Faenza
Responsabile: Dott. Sergio Sangiorgi
e-mail: sergio.sangiorgi@enea.it

Unità Tecnica Tecnologie dei Materiali Portici
Responsabile: Dott. Ezio Terzini
e-mail: ezio.terzini@enea.it

Unità Tecnica Tecnologie dei Materiali Trisaia
Responsabile: Ing. Giacobbe Braccio
e-mail: giacobbe.braccio@enea.it