ICMM – Aree Tematiche

Indirizzo: INGEGNERIA CHIMICA, DEI MATERIALI E MECCANICA

Aree tematiche

INGEGNERIA DELLE REAZIONI CHIMICHE

fluidodinamica di sistemi reagenti multifase

modellazione di sistemi reagenti multifase, con meccanismi cinetici dettagliati

reazioni e reattori di pirolisi, combustione, gassificazione, ossidazione parziale

reazioni di interesse della green chemistry: sintesi diretta di H2O2

impieghi energetici di materiali di scarto

 

INGEGNERIA DEI PROCESSI E DEI SISTEMI 

modellazione, monitoraggio e controllo di processi chimici e della qualità di prodotto

sviluppo di tecniche di modellazione al calcolatore per progettare, gestire e ottimizzare i processi di produzione

modellazione, ottimizzazione, controllo e scale-up di processi di produzione alimentare, farmaceutici e biomedici

controllo statistico di processo

ottimizzazione strategica di processi e filiere energetiche 

 

SVILUPPO DI PROCESSI E IMPIANTI PER LA PRODUZIONE DI CARBURANTI ALTERNATIVI, INGEGNERIA PER L’ANALISI DELLA SICUREZZA E DEL RISCHIO NEI PROCESSI PRODUTTIVI E NEI TRASPORTI, PARTICLE TECHNOLOGY

fotosintesi industriale: coltivazione di microalghe in fotobioreattori per la produzione di biocarburanti

analisi, modellazione ed ottimizzazione di supply chains di carburanti ed energia

simulazione e sviluppo di processi di produzione di carburanti di sintesi (gas naturale, liquidi di Fischer-Tropsch) da carbone

sviluppo di metodologie di calcolo per l’analisi quantitativa del rischio in aree caratterizzate da rischi di incidenti rilevanti

sviluppo di sistemi Early Warning per la prevenzione dei rischi in sistemi altamente reattivi

metodologie per la ricomposizione dei rischi d’area e la pianificazione del territorio circostante i siti produttivi

studio di metodologie per la valutazione e prevenzione dei rischi nel trasporto di merci pericolose, di incidente in galleria

processi di granulazione ad elevato shear per prodotti dell’industria farmaceutica e alimentare

meccanica dei materiali granulari

modellazione e sperimentazioni su sistemi granulari

impatto delle proprietà delle polveri sui processi di agglomerazione

 

INGEGNERIA BIOLOGICA, BIOSENSORI  E INGEGNERIA CHIMICA AMBIENTALE

piattaforme micro-fluidiche per analisi di sistemi biologici

progettazione di substrati micro- e nano-strutturati per colture cellulari

ingegneria delle cellule staminali: progettazione spazio-temporale del micro-ambiente cellulare

piattaforme microfluidiche per drug screening su tessuti artificiali umani

sviluppo di biosensori elettrochimici per analisi in sistemi biologici

sviluppo di materiali e processi per la cattura della CO2 con sorbenti solidi

fluidodinamica computazionale multifase

 

SINTESI CHIMICHE SPECIALI, CON RIFERIMENTO PARTICOLARE AI COMPOSTI FLUORURATI, E INGEGNERIA CHIMICA AMBIENTALE

sintesi di molecole fluorurate per trattamenti superficiali, tensioattivi fluorurati

riduzione della lunghezza della catena fluorurata mantenendo inalterate le performance dei prodotti

composti fluorurati per applicazioni biomediche

gestione dei processi industriali in accordo col protocollo di Kyoto secondo un approccio proattivo

modelli innovativi per assicurare il risparmio della risorsa acqua come strumento per migliorare i processi industriali

 

INGEGNERIA CHIMICA DEI POLIMERI

sintesi e caratterizzazione di sistemi polimerici nanocompositi

preparazione di membrane multilayer nanostrutturate mediante processi elettroidrodinamici

studio di sistemi antifiamma halogen-free

studio di materiali espansi isolanti termici

sviluppo di nuovi materiali bio-based

 

IMPATTI AMBIENTALI DELLE ATTIVITÀ INDUSTRIALI

effetti fisici ed ecologici delle attività industriali su atmosfera, idrosfera e litosfera

meccanica dei fluidi e del trasporto di massa nei corpi ricettori naturali

modelli di previsione, misure e monitoraggi, normativa ambientale

 

SISTEMI CHIMICI E MOLECOLARI PER LE TECNOLOGIE

preparazione e caratterizzazione di composti organometallici per la catalisi di interesse industriale in condizioni ecosostenibili

studio di meccanismi di reazione

metodi chimici di sintesi e caratterizzazione di materiali per applicazioni industriali

sistemi organometallici per le nanotecnologie

 

INGEGNERIA METALLURGICA

metallurgia estrattiva

metallurgia fisica

tecnologie metallurgiche

sviluppo e impiego dei materiali metallici

rivestimenti e trattamenti superficiali                                

archeometallurgia  

 

SVILUPPO E PRODUZIONE DI COMPOSITI CERAMICI NANOSTRUTTURATI DA POLIMERI PRECERAMICI E FILLERS

sintesi di ceramici strutturali avanzati (silicati e SiAlON) da polimeri preceramici e fillers micro- e nano-metrici

sintesi di ceramici bioattivi (principalmente a base di silicati di Ca, Mg e misti)

produzione di componenti ceramici tramite AMT ed estrusione

caratterizzazione micro strutturale e meccanica

 

SVILUPPO E PRODUZIONE DI CERAMICI POROSI MULTIFUNZIONALI

sintesi di ceramici porosi da polimeri preceramici

sintesi di ceramici porosi da polveri ceramiche e vetrose

caratterizzazione microstrutturale e meccanica

 

SVILUPPO E PRODUZIONE DI CERAMICI ECOSOSTENIBILI

inertizzazione per vetrificazione di miscele di rifiuti inorganici industriali e loro conversione in materiali vetroceramici multifunzionali (ottenuti principalmente per sinter-cristallizzazione)

studio di formulazioni innovative per ceramici per impieghi nell’edilizia da miscele di rifiuti inorganici industriali e/o vetri di recupero

caratterizzazione microstrutturale e meccanica

 

SVILUPPO DEL PRODOTTO INDUSTRIALE, MODELLAZIONE E PROTOTIPAZIONE

progetto del prodotto per l’assemblaggio, la fabbricazione, la manutenzione, la qualità, il disassemblaggio, il riciclaggio e l’ambiente (metodologie DFX)

ambienti integrati per l’ingegnerizzazione del prodotto (ambienti CAD/CAE/CAM)

prototipazione rapida di prodotto ed attrezzature

metodologie e relativi strumenti di rappresentazione, modellazione e simulazione del prodotto

metodi di gestione dei modelli geometrici, includendo quelli connessi alle analisi numeriche e/o sperimentali e le tecniche di gestione ed elaborazione dell’immagine

 

MODELLAZIONE ED OTTIMIZZAZIONE DI PROCESSO

sviluppo, implementazione e calibrazione di strumenti per l’analisi e la simulazione fisica e numerica delle lavorazioni meccaniche

sviluppo, implementazione e calibrazione di strumenti per l’analisi del comportamento in esercizio ed il monitoraggio delle macchine utensili e dei sistemi di lavorazione

monitoraggio, controllo ed ottimizzazione delle lavorazioni nett-shape, in particolare formatura massiva, formatura della lamiera e iniezione di materie plastiche

qualificazione del comportamento del materiale nel corso delle lavorazioni meccaniche

valutazione delle capability delle lavorazioni

 

MICRO/NANOTECNOLOGIE DI FABBRICAZIONE

sviluppo concorrente di prodotto/processo per le microtecnologie

valutazione delle process capability di tecniche innovative per la produzione di massa di microcomponenti

studio e sperimentazione di tecnologie di microformatura dei materiali metallici

studio e sperimentazione di tecnologie di microstampaggio dei polimeri

studio e sperimentazione di tecnologie di microlavorazione di attrezzature di produzione

 

METROLOGIA GEOMETRICA INDUSTRIALE

caratterizzazione geometrico-dimensionale di parti meccaniche a geometria complessa

nanometrologia delle superfici e dei microcomponenti

studio e integrazione di sistemi di misura 3D ottici

caratterizzazione geometrica di prototipi (Reverse Engineering)

studio e sviluppo della tomografia computerizzata per il controllo dimensionale

valutazione delle prestazioni metrologiche e dell’incertezza di misura di sistemi di misura a coordinate

 

MECCANICA DEI TESSUTI BIOLOGICI, STUDIO E PRODUZIONE DEI SISTEMI BIOMEDICALI

meccanica dei continui deformabili

meccanica dei tessuti biologici

modelli costitutivi dei tessuti biologici

biomeccanica computazionale

meccanica dei biomateriali

meccanica dei sistemi protesici

analisi biomeccanica di procedure chirurgiche

meccanica dei tessuti sostitutivi

 

MECCANICA DEI VEICOLI A DUE RUOTE Questa ampia tematica comprende i principali aspetti della dinamica del motociclo: comportamento in accelerazione e frenata, moto stazionario in curva, moto in transitorio, assetto, modi di vibrare e stabilità, maneggevolezza. Un aspetto importante della meccanica dei veicoli a due ruote è costituito dalla meccanica degli pneumatici, che presentano caratteristiche peculiari e hanno una profonda influenza sul comportamento dinamico del veicolo. Le metodologie di analisi comprendono la simulazione tramite codici di calcolo realizzati con l’approccio multi-body e la valutazione di manovrabilità e maneggevolezza con algoritmi basati sul controllo ottimo. Le metodologie sperimentali includono sia la misura delle proprietà dei componenti motociclistici tramite specifici banchi prova, sia l’esecuzione ed analisi di prove su strada.   

 

SIMULATORI DI GUIDA MOTOCICLISTICA Nel prossimo futuro i simulatori di guida contribuiranno all’incremento della sicurezza stradale perchè permetteranno sia l’addestramento basico dei nuovi motociclisti, sia l’addestramento di piloti esperti ad affrontare situazioni di pericolo. Lo sviluppo e l’utilizzo dei simulatori è una attuale tematica di ricerca avanzata che coinvolge i settori della simulazione (modello multi-body della motocicletta virtuale, modello del traffico), del controllo (generazione tramite gli attuatori del senso della guida), della grafica computerizzata (immersione nella scena) e dell’interazione uomo macchina (risposta passiva del corpo umano al moto del veicolo e problematiche di comportamento e percezione). Presso il gruppo di ricerca del DII è già stato realizzato un simulatore a 5 gradi di libertà e nel prossimo futuro verranno sviluppate le strategie di addestramento valutando poi l’efficacia addestrativa tramite prove su strada.   

 

INTEGRITÀ STRUTTURALE Questa tematica comprende attività sperimentali e numeriche, orientate allo studio sia delle strutture sia dei materiali. Le attività sperimentali sulle strutture consistono nell’esecuzione di campagne di acquisizione dati per la misura dei carichi e del comportamento strutturale su strada dei motoveicoli. Sono oggetto di studio anche le metodologie di analisi sperimentale per la riproduzione in laboratorio di condizioni di sollecitazione reali su strada. Le attività numeriche riguardano la previsione dei carichi sui componenti del veicolo sulla base di manovre tipo o di distribuzioni statistiche delle irregolarità delle superfici stradali. Rientrano in questa tematica le metodologie di analisi numerica ad elementi finiti e di previsione di vita a fatica per la progettazione e verifica di componenti strutturali.   

 

MISURA ED IDENTIFICAZIONE DEI SISTEMI MECCANICI Questa tematica comprende attività teoriche e sperimentali volte a caratterizzare elementi e sistemi meccanici e biomeccanici complessi ed a diagnosticare eventuali difetti. Particolare attenzione è rivolta all’identificazione delle proprietà meccaniche di componenti motociclistici (telai, pneumatici ammortizzatori) Le attività comprendono lo sviluppo di dispositivi sperimentali, la pianificazione e l’esecuzione di campagne di acquisizione dati e la loro elaborazione con tecniche innovative. Rientrano in questa tematica le metodologie diagnostiche e di collaudo.   

 

SVILUPPO DI VEICOLI LEGGERI PER LA MOBILITÀ SOSTENIBILE Questa tematica trae origine dalla sinergia tra le attività dei gruppi di Meccanica Applicata ed Azionamenti Elettrici nel settore dei veicoli a due- tre – ruote elettrici ed ibridi. Le tematiche comprendono sia lo sviluppo di sistemi propulsivi elettrici ed ibridi di caratteristiche avanzate, sia lo studio dell’effetto dei nuovi componenti sulle proprietà dinamiche del veicolo. Le principali metodologie scientifiche sono l’analisi agli elementi finiti di sistemi di conversione elettromeccanica, la simulazione circuitale, la simulazione multi-body.