: Film di idrossiapatite per applicazioni mediche Abstracts.pdf · o Leghe bassofondenti o...

1

Cognome Alfieri Nome Ilaria

Qualifica Dottoranda

E – mail [email protected] Istituzione Università Politecnica delle Marche

Responsabile scientifico di riferimento A. Montenero (Università degli Studi di Parma)

Titolo della presentazione: Film di idrossiapatite per applicazioni mediche

Abstract (max 250 parole)

Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) In questo lavoro sono stati depositati, tramite tecnica sol-gel, film di idrossiapatite su substrati costituiti da due differenti materiali: titanio e poliammidi. Lo scopo è stato quello di renderne bioattiva la superficie, nell’ottica di un loro potenziale utilizzo come materiali per la produzione di protesi stabili o a lunga permanenza. I film deposti su viti ortodontiche, per esempio, sono stati confrontati con altri ottenuti tramite PLD (pulsed laser deposition) in un lavoro svolto in collaborazione con il prof. Moriconi e l’ing. Mazzoli del Dipartimento di Fisica e Ingegneria dei Materiali e del Territorio dell’Università Politecnica delle Marche. Dai raffronti sui dati ottenuti in seguito a test in SBF si è evidenziata una maggiore capacità osteoinduttiva dei coating ottenuti via sol-gel rispetto a quelli prodotti tramite PLD. Attualmente la ricerca si sta indirizzando verso il ricoprimento di nuovi tipi di materiali poliammidici e al miglioramento delle caratteristiche morfologiche dei film e della loro adesione al substrato.

Parole chiave: o Sol-gel o idrossiapatite o bioattività

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Per il completamento della ricerca, potrebbe essere utile collaborare con strutture che possano effettuare analisi composizionali del coating (ad esempio XPS) ed effettuare test in colture cellulari per valutare l’interazione del materiale con le cellule.

Sezione INSTM di appartenenza 1 2 x

2

Cognome Amore Nome Stefano

Qualifica Dottorando

E – mail [email protected] Istituzione

Università di Genova, Dip. di Chim. e Chim. Ind.; CNR –

Istituto per l’Energetica e le Interfasi, Genova

Responsabile scientifico di riferimento Prof.ssa Gabriella Borzone

Titolo della presentazione: Caratterizzazione termodinamica e termofisica di leghe per saldature esenti da Pb


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) A causa della tossicità del Pb l’uso di tale metallo è stato bandito in diverse applicazioni, tra le quali le saldature nei dispositivi elettronici e nei circuiti elettrici. Nell’ambito del progetto europeo COST Action 531 un ampio spazio è dedicato alla caratterizzazione delle proprietà termodinamiche e termofisiche di leghe binarie e ternarie individuate quali possibili alternative alla lega Pb-79.3Sn abitualmente utilizzata. Leghe contenenti Pd, Au e Cu sono di particolare interesse poiché questi metalli sono utilizzati come substrati, fili, e rivestimenti nei dispositivi elettronici. Inoltre il sistema In-Sn-X (X=Au,Bi,Cu) ha rivelato promettenti caratteristiche per l’utilizzo nei sistemi di saldatura. Nel corso dell’attività di ricerca del nostro gruppo sono state determinate l’entalpia di formazione dei sistemi Pd-X (X=In,Sn,Zn) e l’entalpia di miscela del sistema binario Cu-In e del sistema ternario Cu-In-Sn lungo diverse sezioni isoplete. In particolare in questo lavoro verranno presentate le misure relative alla determinazione dell’entalpia di miscela e la calibrazione del calorimetro Calvet a dissoluzione utilizzato per tale caratterizzazione. Tale strumento risulta di recente acquisizione per il nostro laboratorio ed è stato ottimizzato per le misure di nostro interesse. Per quanto concerne lo studio delle proprietà termofisiche è stata studiata la bagnabilità di leghe a diverse composizioni appartenenti ai sistemi ternari In-Sn-X (X=Au,Bi,Cu) e ai relativi sottosistemi binari 1. Inoltre per il sistema Cu-Sn è in corso lo studio della tensione superficiale in funzione della composizione e della temperatura. Sia lo studio della bagnabilità sia della tensione superficiale è stato condotto utilizzando la tecnica “sessile drop”.

1 “Wetting behavior of the lead free solder of Au-In-Sn and Bi-In-Sn alloys on copper substrate” Gnecco, Ricci, Amore, Giuranno, Borzone, Zanicchi, Novakovic. International Journal of Adhesion and Adhesives. Sottomesso e accettato

Parole chiave: o Leghe bassofondenti o Calorimetria o Proprietà termofisiche

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole)

1. Studio delle proprietà di conduzione delle leghe per saldature


3

Cognome Antoniolli Nome Francesca


E – mail [email protected] Istituzione Università degli Studi di Trieste

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Orfeo Sbaizero

Titolo della presentazione: Progettazione e realizzazione di un biosensore MEMS per analisi su biomolecole


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Negli ultimi anni è stata sviluppata una nuova tecnologia, la tecnologia dei cantilever come sensori, per investigare le interazioni molecolari ed effettuare analisi di bioaffinità. L’assorbimento di molecole sulla superficie di un cantilever, microtrave in silicio, può comportare essenzialmente due fenomeni: un aumento della massa totale del sistema oppure stress superficiali tali da far flettere la trave. Nel primo caso il sensore viene impiegato in modalità dinamica ed il segnale rilevato è una variazione della frequenza di risonanza del sistema; nel secondo caso il cantilever viene impiegato in modalità statica, andando a rilevare la deflessione, conseguente all’assorbimento molecolare, mediante laser. Il presente lavoro ha lo scopo di sviluppare un metodo semplice, veloce e a basso costo per il riconoscimento di specifici pattern genetici ed in particolare la rilevazione di SNPs. Il riconoscimento tra ssDNA probe tiolati, adsorbiti sulla superficie superiore del cantilever, ed i target complementari in soluzione causa una deflessione statica del cantilever. La presente ricerca ha permesso di implementare una nuova tecnologia basata sulla rilevazione dinamica di un fenomeno statico, con conseguente aumento della sensibilità del sistema e del rapporto segnale-rumore, semplificazione e riduzione del volume complessivo del dispositivo.

Parole chiave: o cantilever o MEMS o DNA



4

Cognome Bassano Nome Alessio

Qualifica Dottore

E – mail [email protected] Istituzione Dip. di Ing. Chim. e di

Processo (DICheP)

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Paolo Nanni Titolo della presentazione: Applicazione dello zirconato di bario come elettrolita nelle p-SOFC


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Il materiale attualmente utilizzato come elettrolita nelle celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC) è la zirconia cubica stabilizzata con ittria (YSZ), in quanto ottimo conduttore ionico dello ione ossigeno alla temperatura di circa 1000°C. La tendenza attuale nello sviluppo delle SOFC è quella di ridurre la temperatura operativa delle celle grazie all’impiego di materiali a conduzione protonica che presentino una minor energia di attivazione dei processi di conduzione. Alle temperature di 500-700°C i materiali ceramici a conduzione protonica mostrano infatti una maggior conducibilità rispetto ai tradizionali elettroliti conduttori di ossigeno. Una classe di ceramici molto studiata è quella degli zirconati di bario che, opportunamente drogati, presentano una elevata conducibilità protonica associata ad una elevata stabilità chimica e meccanica. Il loro comportamento tuttavia non è stato ancora completamente chiarito per cui è necessario studiare in profondità i meccanismi della conducibilità. Una serie di campioni di zirconato di bario drogato con ittrio (BZY) sono stati preparati mediante sintesi allo stato solido e sinterizzati in differenti condizioni per studiare la conducibilità protonica con la tecnica della spettroscopia di impedenza elettrochimica.

Parole chiave: o Celle a combustibile o SOFC o Conduttore protonico o Zirconato di bario drogato con ittrio


Realizzazione di una cella di misura per la caratterizzazione elettrochimica in condizioni reali.


5

Cognome Bernardo Nome Enrico

Qualifica Assegnista di ricerca

E – mail [email protected] Istituzione Università di Padova, Dip. Ingegn.

Mecc., settore Materiali

Responsabile scientifico di riferimento

Titolo della presentazione: Materiali ceramici avanzati da polimeri preceramici e fillers nanometrici


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Resine siliconiche commerciali additivate con fillers ceramici nanometrici sono state impiegate per la preparazione di mullite e di ceramici a base di β-SiAlON. Campioni di mullite pura, ad elevata densità e privi di difetti sono stati preparati per riscaldamento in aria di miscele di resina siliconica e di nano-particelle di allumina nel campo di temperature da 1200 a 1550°C. L’alta reattività dell’allumina verso la silice (derivante dall’ossidazione della resina siliconica), insieme alle dimensioni nanometriche del filler, comportano lo sviluppo di una consistente frazione volumetrica di cristalli di mullite anche per temperature di trattamento molto basse (1250°C). Ceramici a base β-SiAlON sono stati preparati per riscaldamento di miscele di resina siliconica e di fillers di Al2O3 (nanometrici) e Si3N4 (micrometrici) tra 1450 e 1550°C, in flusso di azoto. La formazione di ossinitruri (SiAlON) è preceduta dalla formazione di fasi intermedie di allumino-silicati quali la mullite e la sillimanite, in seguito sottoposti a riduzione (grazie al contenuto in carbonio del residuo ceramico della resina siliconica, mantenuto nel trattamento in azoto) e nitrurazione. Anche se una certa contaminazione di ossidi è ancora presente dopo il trattamento termico, una rilevante resa in fase β-SiAlON (circa 80% in volume) è stata ottenuta. L’uso di resine siliconiche contenenti nano-fillers, costituisce così un metodo innovativo per la produzione di ceramici avanzati, sfruttando sia le tecnologie di processo di materiali polimerici (con la possibilità di ottenere forme complesse) che la reattività di particelle nanometriche (con la possibilità di ridurre i tempi e/o le temperature di processo). Riferimenti bibliografici:

P. Colombo, E. Bernardo, Macro- and micro-cellular porous ceramics from preceramic polymers, Composites Science and Technology, 63, 16 (2003), 2353-2359.

E. Bernardo, P. Colombo, J. Woltersdorf, E. Pippel, Novel mullite synthesis based on alumina nanoparticles and a preceramic polymer, Journal of the American Ceramic Society, accettato a Gennaio 2006.

Parole chiave:

o Polimeri preceramici o Nano-particelle o Ceramici avanzati

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) La ricerca riportata può essere notevolmente ampliata attraverso studi di:

diffrazione di raggi X ad alta temperatura (per la valutazione dell’evoluzione delle fasi durante i trattamenti termici)

microscopia elettronica SEM/FE (per la valutazione morfologica ad alta risoluzione) microscopia elettronica TEM (per studi cristallografici)


6

Cognome Bertoli Nome Ermanno


E – mail [email protected] Istituzione Universita’ degli Studi di

Brescia

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Roberto Roberti

Titolo della presentazione: Produzione e caratterizzazione di nuove leghe d’alluminio tixotropiche per la pressocolata in semisolido


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) La ricerca attualmente in atto, nell’ambito dello sviluppo di materiali aventi proprietà tixotropiche, nasce dall’esigenza di mettere a punto nuove leghe d’alluminio specifiche per la pressocolata in semisolido. Infatti, i processi di lavorazione allo stato semisolido rappresentano una tecnologia efficace per la realizzazione di componenti strutturali, grazie all’aumento delle proprietà meccaniche dovuto alla loro microstruttura globulare anziché dendritica, ma il principale limite alla loro diffusione è rappresentato dalle restrizioni nella composizione chimica delle leghe utilizzabili ed un ulteriore impulso è atteso proprio dalla messa a punto di leghe aventi performances migliori. Partendo da leghe Al-Si convenzionali per fonderia, si sono vagliate diverse modifiche della composizione chimica valutandone l’effetto, mediante termodinamica computazionale, sull’intervallo solidus-liquidus, sulla percentuale di frazione solida in funzione della temperatura, sul relativo diagramma di fase per determinarne l’applicabilità al processo nonché la possibilità di eseguire trattamenti termici. Alcune leghe promettenti in termini di colabilità, percentuale di eutettico e facilità di preparazione, sono state prodotte allo stato tixotropico utilizzando un sistema di agitazione meccanica opportunamente progettato e realizzato nei laboratori dell’Università. Successivamente, il materiale così ottenuto è stato riscaldato alla temperatura di semisolido ed iniettato in uno stampo di geometria semplice per la produzione di campioni. L’analisi microstrutturale, effettuata su provini prelevati in diverse fasi del processo, ha consentito di verificare la qualità delle leghe nonché di ottimizzare i principali parametri di lavoro. Ulteriori esperimenti, atti a migliorare le condizioni di riscaldo ed a perfezionare la caratterizzazione meccanica del materiale, sono tuttora in corso.

Parole chiave: o tixotropia o semi-solido o pressocolata


Sezione INSTM di appartenenza 1 2

7

Cognome Bolelli Nome Giovanni



Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Dip. Ingegn. dei

Mater. e dell’Amb.

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Tiziano Manfredini

Titolo della presentazione: Sviluppo ed applicazione di tecnologie innovative per il ricoprimento e la funzionalizzazione di superfici


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) I rivestimenti ad elevato spessore (≈50µm - 2000 µm) ottenibili con le tecniche di termospruzzatura possono trovare applicazione in numerosi settori industriali, con funzione antiusura, anticorrosione, di isolamento termico o elettrico, grazie all’elevata produttività di queste tecniche e alla loro notevole versatilità: possono infatti essere spruzzati materiali ceramici (anche altofondenti), metalli e leghe (Zn, bronzi, acciai, Mo, Ti, superleghe a base Ni e Co, ecc…), cermet (WC-Co, CrxCy-NiCr, TiC-Ni, ecc…) e anche polimeri (poliammidi, poliesteri, PTFE, ecc…). Essi possono costituire un’alternativa alle tecnologie tradizionali di rivestimento, come le tecniche galvaniche. L’ampia scelta di materiali e le diverse tecniche di termospruzzatura disponibili richiedono uno studio approfondito delle proprietà dei diversi rivestimenti ottenibili, per definirne i campi di impiego e valutare i benefici tecnici rispetto ad altre tecnologie di ricoprimento attualmente disponibili. Su rivestimenti termospruzzati realizzati in differenti materiali vengono quindi eseguite prove di caratterizzazione microstrutturale (SEM+EDS, XRD), micromeccanica e meccanica (indentazione strumentata per la determinazione di microdurezza, modulo elastico, tenacità a frattura; flessione su 3 o 4 punti per determinare il modulo elastico, ecc…), tribologica (test pin-on-disk, sia a temperatura ambiente, sia ad alta temperatura; test di abrasione da articolato secco, ecc…), test di corrosione (test chimici ed elettrochimici), ed eventualmente prove di conducibilità termica e di resistenza dielettrica. Vengono studiati rivestimenti metallici e cermet antiusura/anticorrosione ottenuti con tecnica HVOF, per applicazioni nell’industria meccanica, e rivestimenti ceramici, prodotti sia tramite termospruzzatura al plasma, sia tramite l’impiego innovativo della termospruzzatura HVOF, come rivestimenti antiusura per applicazioni severe, barriere termiche o layers dielettrici.

Parole chiave: o Termospruzzatura o Tribologia o Rivestimenti ceramici, metallici e cermet

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) - Necessità di effettuare prove tribologiche di vario genere, soprattutto test di usura erosiva da

liquidi e sospensioni; - Test in camera a nebbia salina per caratterizzare la resistenza a corrosione; - Test di resistenza all’ossidazione ciclica ad alta temperatura; - Trattamento termico post-processo ad alta temperatura (fino a 1100°C circa) in atmosfera interte

di leghe metalliche termospruzzate; - Collaborazione con strutture attrezzate per la produzione di polveri metalliche, ceramiche e

cermet innovative, anche nanostrutturate (es.: polveri cermet nanostrutturate a base TiC, TiN, AlN, B4C; polveri ceramiche nanostrutturate), per poter produrre e studiare rivestimenti in materiali innovativi.


8

Cognome Bonelli Nome Barbara

Qualifica Ricercatore non confermato

E – mail [email protected] Istituzione Politecnico di Torino

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Edoardo Garrone

Titolo della presentazione: Sintesi e caratterizzazione di imogolite


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) L’imogolite è un allumino-silicato con rapporto Al/Si = 2/1 che può esiste sotto forma di nanotubi o di nanofibre: questo materiale esiste sia in natura (può essere di natura vulcanica) oppure si può sintetizzare con metodi idrotermali “classici”. La particolarità dell’imogolite consiste non solo nella possibilità di esistere sotto forma di nanotubi, ma anche nella particolare disposizione dei gruppi ossidrilici alla sua superficie, in quanto gruppi Si-OH (silanoli) sono rivolti verso l’interno dei nanotubi, mentre i gruppi Al-OH “puntano” verso la superficie esterna. Dal punto di vista della scienza dei materiali, l’imogolite è affascinante per la sua morfologia, ma anche e soprattutto per le sue proprietà di superficie, che non sono ancora del tutto esplorate, probabilmente per le difficoltà incontrate nella sintesi in laboratorio, che comprende step successivi complessi e delicati e la difficoltà di ottenere nanotubi “puri”, cioè di minimizzare la formazione della cosiddetta proto-imogolite che si può immagine come costituita da “fogli” di imogolite non ancora chiusi a formare i nanotubi. Verranno presentati i risultati preliminari ottenuti nella sintesi e caratterizzazione di imogolite, nell’ambito di un progetto PRISMA appena finanziato (data di partenza 5 giugno 2006), che si propone come scopo la sintesi, la modificazione e la caratterizzazione di nanotubi di imogolite per potenziali applicazioni catalitiche ed adsorbenti.

Parole chiave: o imogolite o nanotubi o proprietà di superficie

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) La microscopia TEM è uno dei punti cruciali per la caratterizzazione del materiale: si ricercano esperti del settore che siano interessati a studiarlo in collaborazione con il nostro gruppo di ricerca. Si accettano inoltre “suggerimenti” per ottimizzare la sintesi e per eventuali applicazioni pratiche in campi diversi.


9

Cognome Cipri Nome Fabio


E – mail [email protected] Istituzione Università di Roma “La Sapienza”

Responsabile scientifico di riferimento Prof.ssa Cecilia Bartuli

Titolo della presentazione: Materiali con caratteristiche elettromagnetiche controllate


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Materiali compositi a matrice ceramica o polimerica possono essere prodotti tecnologicamente in via di riporti spessi o film mediante tecnologie di termodeposizione (plasma spray, HVOF, cold spray) o, nel caso di polimeri via calandratura. Scopo della mia attività e investigare il comportamento elettromagnetico di tali riporti, studiandone gli effetti dovuti alle tipologie di cariche (forme, dimensioni, quantità…) al fine di modellizzarne il comportamento in frequenza. La ricerca prevede la misura delle caratteristiche e.m. di coating ceramici o polimerici in forma di film self-standing, misura che spesso presenta notevoli difficoltà pratiche (realizzazione dei campioni) e teoriche (estrapolazione numerica dei risultati).

Parole chiave: o Permittività e Permeabilità o Analizzatore di reti o Guide d’onda

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Misure di permittività e permeabilità complessa in banda X; Studio delle proprietà dielettriche e magnetiche di materiali ferritici e dielettrici ferrimagnetici.


mailto:[email protected]

10

Cognome Cornacchia Nome Giovanna


E – mail [email protected] Istituzione Universita’ degli Studi di Brescia Dip. Ingegn. Mecc.

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Roberto Roberti

Titolo della presentazione: Nuova procedura per la caratterizzazione chimica e morfologica delle microinclusioni non metalliche negli acciai


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) La formazione delle inclusioni non metalliche è una inevitabile conseguenza fisico-chimica delle reazioni metallurgiche che avvengono durante il processo di produzione dell’acciaio. Il gruppo di Metallurgia dell’Università degli Studi di Brescia ha da alcuni anni iniziato un progetto di ricerca riguardante lo studio delle origini e dell’evoluzione delle macro e micro inclusioni formatesi durante le fasi del processo di fabbricazione dell’acciaio, allo scopo di migliorare le tecniche per produrre e sviluppare acciai puliti, i cosiddetti “clean steel”, sempre più richiesti dal mercato odierno. La sperimentazione in atto consiste nell’esaminare una nuova procedura per la caratterizzazione delle microinclusioni non metalliche nei clean steels. Questo metodo consiste nell’estrazione delle inclusioni non metalliche grazie alla dissoluzione in acido della matrice metallica, seguita da filtrazione della soluzione, per separare le particelle non metalliche, insolubili in acido. Successivamente viene eseguito un trattamento termico dei residui per la loro deposizione su wafers di silicio. Usando questa preparazione del campione, la forma e la dimensione delle inclusioni possono essere completamente rivelate attraverso l’utilizzo di un microscopio elettronico a scansione (SEM), dotato di una microsonda EDS per rilevare la composizione chimica. Rispetto alla procedura metallografica convenzionale, questo metodo sperimentale permette di ottenere un’analisi chimica delle inclusioni non influenzata dagli elementi presenti nella matrice d'acciaio circostante l’inclusione, anche quando le particelle sono di dimensioni ridotte (pochi micron). Inoltre, l'uso di questa procedura ha reso possibile l’utilizzo di tecniche non convenzionali per la caratterizzazione delle micro-inclusioni, quale l’ESCA-Microscopy del sincrotrone di Elettra (Trieste), che rispetto alla microsonda EDS ha una risoluzione spaziale in profondità estremamente più elevata. Riferimento: presentazione della memoria “Non conventional carbides

characterization in aged martensitic steels”, G. Cornacchia, et all, al V Convegno Nazionale sulla Scienza e Tecnologia dei Materiali, (INSTM), Geremeas-Maracalagonis, Cagliari (Italia)

Parole chiave: o Microinclusioni non metalliche o Dissoluzione in acido o Clean steel o SEM/EDXS o ESCA Microscopy

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Problematiche in atto: comprensione dei fattori termodinamici e cinetici che concorrono alla formazione e alla crescita delle inclusioni nel metallo liquido e approfondimento di metodologie non convenzionali per un’indagine sperimentale della loro morfologia, composizione chimica e struttura. Richiesta collaborazione con gruppi di ricerca che studiano i processi di nucleazione, accrescimento e solidificazione con softwares termodinamici (es. FactSage, Thermocalc) e misure TEM.


11

Cognome Delsante Nome Simona

Qualifica Contrattista

E – mail [email protected] Istituzione Università di Genova Dip. di Chim. e

Chim. Ind.

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Gabriella Borzone

Titolo della presentazione: Proprietà costituzionali, termochimiche ed elettrochimiche di leghe multicomponenti delle terre rare con metalli di transizione

Abstract (max 250 parole) Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Nell’ambito della scienza dei materiali è noto il crescente interesse rivolto allo studio di leghe a multicomponenti. Per tutte le potenziali applicazioni, la correlazione composizione – microstruttura – proprietà, assume un’importanza fondamentale e deve essere progettata partendo dalla preparazione dei materiali fino al loro impiego nei dispositivi. La descrizione termodinamica di questi materiali e la conoscenza delle connesse situazioni di equilibrio (relative a fusione, trasformazioni allo stato solido , etc.) sono una delle basi indispensabili per la comprensione e previsione delle proprietà dei materiali stessi, stabilità, opportuni processi preparativi, trattamenti termici, etc. Nella presentazione saranno esposti i risultati e le tecniche sperimentali utilizzate nello studio di sistemi R-Ni, R-Ni-Al e R-Ni-Co (R=metalli delle terre rare,) che ha coinvolto la sintesi di nuove fasi intermetalliche e la loro caratterizzazione riguardo agli equilibri di fase coinvolti ed alla stabilità. Particolare attenzione sarà rivolta ai risultati ottenuti negli studi di tipo calorimetrico per la determinazione dell’entalpia di formazione e dell’entalpia di fusione mediante l’utilizzo di tecniche di calorimetria diretta e calorimetria differenziale a scansione[1,2]. La conoscenza di queste quantità è indispensabile dato il loro impiego nel calcolo teorico di diagrammi di fase (un esempio è il CALPHAD: CAlculation of PHAse Diagram). Saranno brevemente illustrati anche i risultati di caratterizzazioni su leghe appartenenti a questi sistemi per quanto riguarda l’attività elettrocatalitica e la resistenza alla corrosione da parte di uno o più ambienti ossidanti. [1] G. Borzone, R. Raggio, S. Delsante and R. Ferro, Intermetallics, 11 (2003) p.1217−1222 [2] M. Palumbo, G. Borzone, S. Delsante, N. Parodi, G. Cacciamani, R. Ferro, L. Battezzati and M. Baricco, Intermetallics, 12 (2004) p.1367-1372.

Parole chiave: o Composti intermetallici o Calorimetria o Diagrammi di Stato

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Le principali problematiche relative alla ricerca esposta sono: 1) Determinazione di differenti proprietà termodinamiche sullo stesso tipo di leghe e determinazione dell’entalpia di formazione mediante altre tecniche calorimetriche (es: calorimetria indiretta) 2) Caratterizzazione di leghe tramite misure ad esempio di: - proprietà meccaniche - proprietà di interesse tecnologico -assorbimento di idrogeno


12

Cognome De Negri Nome Serena


E – mail [email protected] Istituzione Dipartimento di Chimica e Chimica

Industriale, Università di Genova

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Adriana Saccone

Titolo della presentazione: Proprietà costituzionali e applicative di sistemi ternari R-Mg-elemento di transizione (R=metallo delle terre rare)


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) La determinazione delle proprietà costituzionali di sistemi intermetallici a due o più componenti è una delle linee di ricerca sviluppate nella Sezione di Chimica Inorganica e Metallurgia del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale di Genova. Recentemente la nostra attenzione si è focalizzata su sistemi ternari del tipo “metallo delle terre rare-Mg-elemento di transizione” [1,2]. Questi sistemi sono caratterizzati in genere da diagrammi di stato complessi, in cui coesistono diverse fasi intermetalliche e soluzioni solide: la loro conoscenza è un importante prerequisito per una successiva messa a punto e caratterizzazione di leghe potenzialmente interessanti dal punto di vista applicativo. Tra le proprietà di interesse tecnologico si possono ricordare il comportamento alla corrosione e la capacità di assorbimento di idrogeno. Nella presentazione verranno brevemente illustrati alcuni sistemi attualmente oggetto di studio (R-(Cu,Ni)-Mg), insieme alle tecniche sperimentali necessarie per determinarne i diagrammi di stato. Particolare risalto verrà dato alla diffrazione di raggi X, come metodo indispensabile non solo per la caratterizzazione di base, ma anche in vista di misure successive. Qualche cenno verrà dato inoltre su alcune di queste misure, e quindi sul possibile ampliamento della caratterizzazione delle leghe studiate, che costituisce il completamento di questo tipo di ricerca. [1] S.De Negri, M.Giovannini, A.Saccone, “Phase relationships of the La-Ni-Mg system at 500 °C from 0 to 66.7 at% Ni”, J. All & Comp. 397 (2005) 126-134 [2] S. De Negri, M. Giovannini, A. Saccone, “Constitutional properties of the La-Cu-Mg system at 400 °C”, in corso di stampa su J. All & Comp.

Parole chiave: o Composti intermetallici o Struttura cristallina o Diagrammi di stato

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Le principali problematiche relative alla ricerca esposta sono:

1) La determinazione della struttura cristallina di nuove fasi intermetalliche 2) La caratterizzazione di leghe tramite misure ad esempio di: - assorbimento di idrogeno - proprietà meccaniche - altre proprietà di interesse tecnologico


13

Cognome Di Nunzio Nome Serena

Qualifica Ricercatore TD


Politecnico di Torino – Dip. di Sci. Dei Mater. E Ingegn. Chim.

CR LINCE

Responsabile scientifico di riferimento Prof. L. Montanaro

Titolo della presentazione: “LINCE: il Laboratorio di tecnologia e INgegnerizzazione dei materiali CEramici di INSTM”.


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Obiettivo di LINCE è creare una struttura permanente di riferimento nel settore della tecnologia e ingegnerizzazione dei materiali ceramici con lo scopo di:

- promuovere la ricerca di base e applicata, per la concezione di nuovi materiali ceramici;

- stabilire relazioni privilegiate con la produzione industriale; - promuovere future collaborazioni con u.d.r. appartenenti alle Università

consorziate. LINCE è fondato sulla collaborazione tra il Dipartimento di Scienza dei Materiali e Ingegneria Chimica del Politecnico di Torino (Prof.ssa L. Montanaro), il Dipartimento di Ingegneria Chimica e Materiali dell’Università di Cagliari (Prof. G. Cao) e il Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e dell’Ambiente dell’Università di Modena e Reggio Emilia (Prof. T. Manfredini). Le attività di LINCE ruotano intorno alle due tappe fondamentali di produzione: la realizzazione del “green” e la sinterizzazione. L’u.d.r. di Torino si occupa della sintesi di polveri nanometriche di YAG per applicazioni ottiche e della realizzazione di ceramici cellulari nanostrutturati per la sostituzione ossea. Il confronto tra sinterizzazione tradizionale e densificazione mediante SPS è oggetto di collaborazione tra le u.d.r. di Torino e di Cagliari. Le polveri ceramiche sono sintetizzate ed ottimizzate, mediante la selezione di pre-trattamenti adeguati, dall’u.d.r. di Torino; l’u.d.r. di Cagliari studia l’effetto dei parametri operativi SPS sulle caratteristiche finali dei sinterizzati. L’u.d.r. di Modena si occupa della modellizzazione e della previsione del comportamento termomeccanico dei materiali in funzione della microstruttura; si inserisce pertanto in uno stretto rapporto di collaborazione con le altre u.d.r., fornendo le linee guida per la progettazione dei materiali. L’u.d.r. di Modena si occupa inoltre di rivestimenti compositi HVOF per applicazioni strutturali.

Parole chiave: o o o



14

Cognome Gallo Stampino Nome Paola


E – mail [email protected] Istituzione Politecnico di Milano Dip. Chim.

Ingegn. Chim. e dei Mater. G. Natta

Responsabile scientifico di riferimento Porf. Giovanni Dotelli

Titolo della presentazione: Reattività e cinetiche di idratazione in processi di immobilizzazione

di inquinanti organici in matrici cementizie

Abstract (max 250 parole) Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) L’obiettivo del lavoro di ricerca è studiare le reazioni che avvengono mescolando contemporaneamente inquinanti di natura organica e/o inorganica con minerali argillosi e leganti idraulici a base di cemento Portland. Il primo obiettivo è stato quello di valutare le interazioni tra un’ argilla organofila e l’ inquinante organico, in particolare è stata scelta la 2-cloroanilina (2-CA) come molecola modello. Le argille utilizzate in questo lavoro sono montmorilloniti sodiche modificate con ioni di sali quaternari d’ammonio, dimetil-ditallow-ammonio (DMDTA) e benzil-dimetil-tallow-ammonio (BDMTA). Per studiare le interazioni tra argilla e 2-CA sono state utilizzate differenti tecniche quali: XRD, TGA-DTA, FT-IR, SEM-EDX, TEM-EDX, e analisi gascromatografica per la determinazione delle isoterme di adsorbimento. Dai risultati ottenuti si è visto che le interazioni tra la 2-CA e l’argilla organofila sono di tipo fisico e non chimico. Per questo motivo si è deciso di passare alla fase di immobilizzazione del rifiuto in matrice cementizia. Questa attività, che porta alla formazione di un monolito minerale sintetico, rientra a pieno titolo tra le tecnologie di inertizzazione dei rifiuti. Le indagini svolte mirano all’approfondimento teorico del complesso insieme di reazioni che avvengono durante la fase di mescolamento, presa ed indurimento di questi impasti oltre che a valutare le prestazioni ambientali di tali manufatti. L’utilizzo di materiale argilloso ha la funzione di rendere il rifiuto organico compatibile con il cemento e di evitare le interazioni solitamente negative tra inquinante organico e cemento. Le paste di cemento preparate sono state caratterizzate utilizzando le stesse tecniche utilizzate per lo studio dell’ argilla.

Parole chiave: o argille organofile o cementi


Collaborare con persone che si occupano di problematiche di inertizzazione di rifiuti pericolosi o che abbiano buone conoscenze su argille organofile o in alternativa una buona conoscenza su altri materiali adsorbenti.


15

Cognome Lombardi Nome Mariangela


E – mail [email protected] Istituzione Politecnico di Torino Dip. di

Sci. dei Mater. e Ingegn. Chim.

Responsabile scientifico di riferimento Laura Montanaro

Titolo della presentazione: Progettazione di materiali ceramici cellulari per la filtrazione


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) L’abbattimento delle polveri fini immesse in atmosfera da processi di combustione è un problema di grande attualità; esso può essere realizzato con filtri a nido d’ape o con solidi cellulari. Nel primo caso si sfrutta la filtrazione in superficie: il flusso del gas arriva perpendicolarmente sul filtro, costituito da canali dalle pareti che presentano pori di diametro superiore a quello delle particelle da filtrare, e le particelle si depositano lungo i canali formando una calce filtrante. Nei solidi cellulari, invece, si verifica una filtrazione in profondità: in questo caso i pori sono raggiungibili dalla superficie fino nel bulk del componente cosicché le particelle sono costrette a seguire un percorso tortuoso durante il quale hanno altissima probabilità di impattare sulla parete, indipendentemente dalla loro taglia. Tra i solidi cellulari hanno grande importanza le schiume ceramiche, tra le quali quelle idonee all’abbattimento delle polveri fini sono quelle a celle o pori aperti (con celle di dimensioni mediamente comprese tra 10 µm e 5 mm), in cui le celle sono interconnesse tra loro. Per la produzione di schiume ceramiche sono stati sviluppati diversi metodi, tra cui la tecnica di “replica di schiume polimeriche”, la tecnica di “direct foaming”, la tecnica di “fugitive phase”,la tecnica di gel casting. Queste tecniche possono essere anche utilizzate per la realizzazione di materiali porosi a gradiente di porosità, materiali in cui le dimensioni dei pori presenti diminuiscono man mano che il gas da filtrare attraversa il filtro, in modo da diventare via via più selettivo.

Parole chiave: o Materiali ceramici cellulari o Design di filtri per particolato o Efficienza di filtrazione


Una volta realizzati, i componenti ceramici porosi vengono caratterizzati tramite analisi porosimetriche e test meccanici; sarebbe interessante poter valutare il comportamento in filtrazione di tali componenti oppure si potrebbe avviare uno studio di modellizzazione delle interconnessioni tra i pori a seconda della microstruttura delle pareti ceramiche e correlare tale proprietà del materiale con il flusso di gas che trasporta le particelle e con le statistiche di impatto.



16

Cognome Malavasi Nome Lorenzo

Qualifica Ricercatore a Contratto

E – mail [email protected] Istituzione Dipartimento di Chimica Fisica “M.

Rolla” – Università di Pavia

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Giorgio Flor

Titolo della presentazione: Sintesi e Caratterizzazione di Fasi Massive e Film Sottili di Ossidi Funzionali


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) La nostra attività di ricerca si focalizza sulla preparazione e caratterizzazione di ossidi di interesse applicativo quali manganiti magnetoresistive (i.e. LaMnO3 drogato e manganiti layered), cobaltati magnetici e con proprietà di sensibilità verso gas tossici da impiegare in sensori potenziometrici (i.e. ACoO3 A=La, Nd, drogati con ioni aliovalenti come Ca, Sr, Na), ossidi elettrolitici per conduzione di ossigeno e protoni (i.e. sistema CeO2-Gd2O3 e BaCeO3-Gd2O3). Le fasi studiate vengono sintetizzate sia in forma di bulk, anche nanometrici, sia in forma di film sottili con spessori variabili e dipendenti dalle applicazioni desiderate (da 5 a 1000 nm). La caratterizzazione che viene condotta su tali materiali ha lo scopo da un lato di mettere in risalto le loro peculiari proprietà chimico-fisiche di interesse applicativo e dall’altro di approfondire la comprensione delle proprietà di base dei materiali stessi. Vengono di norma condotti studi strutturali mediante diffrazione da raggi x (diffrattometro Bruker D8 Advance) e neutroni (presso facilities europee come ILL e LLB), studi delle proprietà magnetiche mediante magnetometria SQUID e ancora diffrazione neutronica, indagine delle proprietà di trasporto mediante tecniche DC e AC in funzione della temperatura e dell’atmosfera (pressioni parziale di ossigeno e altri gas), misure di analisi termica (DSC, TGA). Infine vengono anche utilizzate tecniche spettroscopiche quali microRaman o spettroscopia di assorbimento di raggi X (XAS, presso facilities europee come ESRF) per approfondire lo studio dei materiali. Recentemente è stato iniziato uno studio delle proprietà spettroscopiche e strutturali di alcune fasi ad alta pressione (fino a ca. 20 GPa) mediante tecniche in cella ad incudine di diamante.

Parole chiave: o Elettroliti solidi o Ossidi o Manganiti

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Alcune problematiche riguardano tecniche di caratterizzazione dei materiali per le quali non abbiamo un facile accesso in-house: 1 – microsonda elettronica per la determinazione delle concentrazioni degli elementi 2 – microscopia TEM Inoltre saremmo interessati ad avviare una collaborazione per la sintesi di materiali ad alta pressione in sistemi “multianvil cell press”.



17

Cognome Massi Pavan Nome Alessandro


E – mail [email protected] Istituzione Universita’ degli Studi di Trieste

Dip. dei Mater. e delle Ris. Nat.

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Sergio Roitti

Titolo della presentazione: Realizzazione di due impianti fotovoltaici e di un laboratorio all’Università degli Studi di Trieste.

Abstract (max 250 parole) Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Di grande interesse e attualità è lo studio delle energie rinnovabili con particolare attenzione alla conversione fotovoltaica dell’energia contenuta nella radiazione solare in energia elettrica che può essere utilizzata direttamente, immagazzinata in batterie o immessa nella rete elettrica. La Sezione di Ingegneria dei Materiali e Chimica Applicata del Dipartimento ha avviato i seguenti tre programmi nel settore. Il primo programma, già cofinanziato dal Ministero dell’Ambiente e dalla Regione F.V.G., riguarda l’installazione di un impianto fotovoltaico sperimentale da 20kWp sul tetto del Dipartimento. L’impianto sarà dotato di un sistema di acquisizione dati che permetterà di conoscere, istante per istante, i parametri in gioco nella conversione fotovoltaica: tensioni, correnti, energie, temperature di funzionamento, radiazione solare captata dall’impianto, ecc. E’ prevista l’installazione di un simulatore di campo fotovoltaico in grado di fornire la caratteristica tensione-corrente di un campo fotovoltaico una volta impostati i parametri di temperatura e irraggiamento prescelti. Il secondo programma, già cofinanziato dalla Regione F.V.G., prevede l’installazione, sempre sul tetto del Dipartimento, di un secondo impianto da 1,7kWp a inseguimento. Si tratta di un sistema in grado di inseguire la direzione dei raggi solari durante l’escursione giornaliera del sole al fine di captare in ogni istante la massima radiazione possibile. Il terzo programma prevede l’allestimento di un laboratorio per la caratterizzazione di celle e moduli fotovoltaici, nonché per l’analisi della radiazione solare, con l’obiettivo da un lato di avviare una ricerca su nuovi materiali fotovoltaici e dall’altro di offrire un servizio alle aziende regionali operanti nel settore.

Parole chiave: o fotovoltaico o energie rinnovabili o energia solare




18

Cognome Matekovits Nome Ildiko


E – mail [email protected] Istituzione Politecnico di Torino –

Dip. Sci. Dei Mater. E Ingegn. Chim.

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Monica Ferraris – Dott.ssa Silvia Spriano

Titolo della presentazione: Matrici metalliche innovative per utensili da taglio diamantati ed in metallo duro


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Gli utensili da taglio (per materiali lapidei e per metalli) sono realizzati attualmente utilizzando materiali compositi a matrice di cobalto (o sue leghe), carburo di tungsteno e/o diamante. Essi sono ottenuti per sinterizzazione ad alta temperatura di polveri fini. L’esposizione alle polveri utilizzate può causare patologie polmonari e risulta potenzialmente cancerogena. Il sistema WC/Co ha proprietà citotossiche, genotossiche e clastogeniche. Obiettivo della ricerca è l’individuazione di materiali alternativi al cobalto a basso rischio rispetto a quelli attualmente in commercio. L’attività svolta ha visto:

• la preparazione di compositi a matrice metallica a base titanio, contenenti rame e/o alluminio come elementi alliganti;

• la loro caratterizzazione strutturale, metallografica; misure di densità e porosimetria; caratterizzazione meccanica (prove di flessione, resilienza, erosione e durezza);

• misure di rilascio di radicali liberi mediante spettroscopia paramagnetica elettronica (EPR) e metodo dello “spin trapping” (Dip. di Chimica IFM- Prof. Fubini)

• valutazione del danno cellulare (Prof. Ghigo – Università di Torino). I risultati ottenuti nel caso dei compositi diamantati sono qui sintetizzati:

• I compositi hanno un’elevata densità (97-98%) • La matrice metallica è rafforzata per soluzione solida e per la presenza

di un composto intermetallico • La resistenza a flessione (890 MPa) e la durezza (315 HV) sono

comparabili con quelle del cobalto • La resistenza all’erosione è superiore a quella del cobalto • Il modulo elastico basso(97 GPa) consente di minimizzare il pull-out dei

diamanti • Vi è una buona adesione fra matrice metallica e diamante. • Il diamante non presenta degrado o grafitizzazione

Parole chiave:

o Utensili da Taglio o Metallo duro o Sinterizzazione

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Per il completamento della ricerca sarebbe utile poter eseguire:

• sinterizzazione di polveri pre-alligate • prove di taglio di materiali lapidei


19

Cognome Milanese Nome Daniel

Qualifica Ricercatore Universitario


Responsabile scientifico di riferimento Pietro Appendino

Titolo della presentazione: Materiali vetrosi avanzati per dispositivi fotonici

Abstract (max 250 parole) Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Si presenta l’attività di preparazione, caratterizzazione e processamento di materiali vetrosi speciali per applicazioni fotoniche. La prima tipologia di vetri è caratterizzata da vetri silicati fotosensibili ed attivi da impiegare per la realizzazione di divisori planari a perdita nulla, costituiti da un componente attivo e uno passivo legati insieme mediante la tecnica del “direct bonding”. L’ottima qualità del legame ottenuto è stata garantita mediante previa lavorazione e lucidatura delle superfici. Un altro uso dei vetri a base di silice riguarda la realizzazione di strati sottili vetrosi contenenti nanocluster metallici: tali strati sottili sono realizzati mediante diffusione assistita da microonde di un metallo (Au) in silice, oppure mediante sputtering di target compositi costituiti da silice e metallo (Ag, Cu). Gli strati sottili drogati con cluster metallici possono essere impiegati per varie applicazioni che spaziano dalla fotonica, alla memorizzazione di dati ed ai biosensori. Un’ultima tipologia di materiali vetrosi riguarda i vetri telluriti, utilizzati per la realizzazione di fibre ottiche sia passive, sia drogate con ioni di terre rare. I vetri telluriti si sono dimostrati interessanti, poiché coniugano le caratteristiche di buona stabilità chimica e termica con la possibilità di ospitare concentrazioni relativamente elevate di terre rare. La realizzazione di fibre ottiche inizia dalla fusione delle polveri dei reagenti, riguarda la realizzazoine di preforme e infine la filatura in una torre appositamente dedicata, che rappresenta un'apparecchiatura unica nel panorama nazionale.

Parole chiave: o Vetri o Fibre ottiche o nanoclusters

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Direct Bonding: tecnologia offerta ai colleghi per la realizzazione di componenti in vetro mediante l’unione di vetri aventi funzionalità diverse. Nanoclusters: richiesta di collaborazione per lavorazione campioni sottili per analisi in microscopia TEM e per la microscopia TEM stessa. Fibre ottiche: - richiesta di collaborazione per misure viscosimetriche di vetri soft; - interesse a collaborare su applicazioni di sensoristica chimica di specie inquinanti o biologiche mediante irraggiamento con laser a singola frequenza nell’infrarosso; - interesse a collaborare per caratterizzazioni spettroscopiche e strutturali dei vetri stessi, con partiocolare attenzione allo studio dell’intorno delle terre rare nei vetri telluriti;


20

Cognome Montanari Nome Erica

Qualifica contrattista

E – mail [email protected] Istituzione Università di Parma

Responsabile scientifico di riferimento Prof. G. Calestani

Titolo della presentazione: Studio di fluoruri multiferroici KxFeF3 (0.4<x<0.6) con struttura tipo bronzo di tungsteno

Abstract (max 250 parole) Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) I fluoruri di metalli di transizione con formula KxMxM’1-xF3 (0.4<x<0.6 e M,M’ = Fe, Mn, In, Co, ...) presentano una struttura tipo bronzo di tungsteno tetragonale (TTB) analoga a quella di molti materiali funzionali che mostrano proprietà elettro-ottiche, piro- piezo- e ferroelettriche (tra tutti il noto niobato di bario e sodio Ba2NaNb5O15 (BNN)). In analogia ai loro corrispettivi ossidi i fluoruri KxMxM’1-xF3 mantengono le proprietà di ferroelettricità e ferroelasticità in un ampio intervallo di temperatura, alle quali si aggiunge l’insorgenza di ferrimagnetismo a bassa temperatura. Queste proprietà li caratterizzano come un raro esempio di materiale multiferroico in cui si può osservare la coesistenza di ordine elettrico, magnetico ed elastico. La compresenza di più ordini ferroici in questo sistema, si realizza grazie ad un complesso riarrangiamento strutturale caratterizzato dalla simultanea presenza di due distinte modulazioni1: ordine di carica degli ioni M(M’) e tilt cooperativo che coinvolge gli ottaedri M(M’)F6 della struttura bronzo. Una composizione particolarmente interessante si rivela essere K0.6FeF3 di cui è presentato lo studio dell’evoluzione strutturale dalla fase multiferroica (ferrimagnetica, ferroelettrica, ferroelastica al di sotto di TN=120K) alla parafase (paramagnetica, paraelettrica, paraelastica, T > 220°C), tramite l’uso incrociato di tecniche di diffrazione a raggi x, neutronica ed elettronica. 1 “Charge Order and Tilt Modulation in Multiferroic KxMIIxMIII1-xF3 (0.4<x<0.6) Transition Metal Fluorides with Tetragonal Tungsten Bronze Structure” Fabbrici S., Montanari E., Righi L., Calestani G., Migliori A. Chem. Mater. 16, 3007-3019 (2004)

Parole chiave: o multiferroci o caratterizzazione strutturale o

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) I materiali studiati fino ad ora sono stati sintetizzati sotto forma di polveri ceramiche. Per proseguire la ricerca sarebbe interessante una caratterizzazione, principalmente elettrica, su pastiglie sinterizzate da condursi in atmosfera controllata per evitare il degradamento dei campioni e la loro ossidazione.


21

Cognome Montinaro Nome Dario

Qualifica dottorando

E – mail [email protected] Istituzione Università degli Studi di Trento

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Vincenzo M. Sglavo

Titolo della presentazione: Produzione di anodi a base di (La,Sr)(Cr,Mn)O3 e Cu/CGO per celle a combustibile ad ossidi solidi


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Le celle a combustibile sono dispositivi che producono energia elettrica per ossidazione di un gas combustibile. Le celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC), in particolare, a causa delle loro elevate temperature di esercizio, permettono di utilizzare direttamente non solo idrogeno come gas combustibile, ma anche metano ed idrocarburi superiori senza necessità di uno stadio di reforming esterno. I materiali consolidati per la costruzione di questi dispositivi sono zirconia stabilizzata con ittria (YSZ) per l’elettrolita, manganito di Lantanio drogato con Stronzio (LSM) per il catodo e un cermet Ni/YSZ per l’anodo. Tuttavia, la deposizione catalitica di carbonio e l’intolleranza ai solfuri limitano l’applicazione di anodi a base di Nichel al solo utilizzo in celle alimentate con idrogeno. Nel corso degli ultimi anni sono stati studiati nuovi materiali per la costruzione di SOFC che presentano una buona stabilità qualora alimentate con gas di sintesi e raggiungono prestazioni confrontabili e celle fabbricate con materiali “convenzionali”. Tra questi materiali, i piu’ promettenti sembrano essere cermet ceria-rame e perovskiti miste di Cromo e Manganese. Nel presente studio sono presentati i risultati di un lavoro di sintesi di ossidi anodici e di produzione di SOFC basate su questi materiali “alternativi”. I materiali sono stati caratterizzati mediante diffrazione di raggi X, microscopia a scansione elettronica e analisi termiche. Sono stati quindi illustrati e discussi i problemi legati al controllo della composizione degli ossidi e soprattutto alla compatibilità fra elettrolita e anodo in termini di espansione termica, ritiro in sinterizzazione e reazioni allo stato solido.

Parole chiave: o SOFC o Gel combustion o Tape casting



22

Cognome Panetta Nome Marco


E – mail [email protected] Istituzione Universita’ degli Studi di Torino Dip. Chim. Gen. e Org. Appl.

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Paolo Volpe

Titolo della presentazione: Sintesi del superconduttore mgb2 via microonde e con riscaldamento tradizionale


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Nel nostro lavoro abbiamo affrontato il problema della sintesi del diboruro di magnesio, in forma bulk, utilizzando principalmente un apparato a microonde. Questo permette di ottenere tutta una serie di vantaggi legati alle caratteristiche della tecnologia a microonde: alte velocità di riscaldamento e di raffreddamento, diminuzione drastica dei tempi di sintesi [1]. Tre tipi di procedure sono state utilizzate a questo scopo: sintesi in flusso di argon [2], sintesi in vuoto e sintesi mediante contenitori d’acciaio. Tutti i campioni sono stati caratterizzati con misure XRD, SEM e con misure di resistenza elettrica. I migliori risultati sono stati ottenuti con la sintesi mediante i contenitori in acciaio. BIBLIOGRAFIA

[1] R.J.Meredith, A.C.Metaxas. Peter peregrinus Ltd., London, United Kingdom, 1988.

[2] A.Agostino, P.Benzi, M.Castiglioni, N.Rizzi, P Volpe, Superconductor Science & Technology, 17(4):685–688, 2004.

Parole chiave: o MGB2 o Nanostrutture


I progetti futuri su questo tipo di sintesi sono orientati verso l’ottenimento di nanostrutture di MgB2 con tutte le difficoltà annesse ad una produzione di materiali nanostrutturati non ossidi ed intermetallici. A questo proposito la sperimentazione della sintesi di questo superconduttore si è spostata anche verso l’utilizzo di forni a resistenza tradizionali in modo da poter integrare i vantaggi di questi con quelli della tecnica a microonde al fine di ottenere un diboruro di magnesio nanostrutturato.


23

Cognome Picchiotti Nome Stefano

Qualifica Assegnista di Ricerca

E – mail [email protected] Istituzione UDR Roma “La Sapienza”

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Teodoro Valente

Titolo della presentazione: Metodi stocastici per la simulazione della microstruttura di rivestimenti thermal-spray.


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) La termospruzzatura può essere pensata come una successione di processi elementari di deposizione in cui le polveri (trascinate da un gas di trasporto) sono scaldate ed accelerate da un flusso di gas/plasma nel quale sono state iniettate; in tal modo esse colpiscono un substrato accatastandosi le une sulle altre e formando un rivestimento avente microstruttura tipicamente lamellare. La simulazione dell'accrescimento di un rivestimento realizzato tramite termospruzzatura non può prescindere (i) dallo studio termofluidodinamico dell'efflusso e (ii) dell'interazione tra quest'ultimo e le polveri, (iii) dalla comprensione dei meccanismi che sono alla base dell'accrescimento del riporto (ad esempio: la deformazione delle particelle a seguito dell'impatto) e (iv) dei fattori che possono influenzarli. Immaginando di seguire le polveri nel loro percorso, a partire dall'iniezione nell'efflusso sino al momento dell'impatto sul substrato, ci si imbatte in una serie di fenomeni che si influenzano vicendevolmente e la cui comprensione è fondamentale ai fini della corretta previsione della microstruttura del riporto:

• Le polveri vengono accelerate e riscaldate dai gas caldi (per conduzione, convezione e irraggiamento);

• Al momento dell'impatto, le polveri si deformano e aderiscono al

substrato (o al rivestimento precedentemente depositato); l'entità e la modalità di deformazione dipendono fortemente da temperatura, velocità, diametro, parziale o totale fusione delle polveri.

Il processo di deposizione nel suo complesso ha carattere stocastico: la turbolenza dell'efflusso fa sì che, in una data sezione del getto, traiettoria, velocità e storia termica delle particelle aventi medesimo diametro non siano univocamente determinate ma possano avere distribuzione non nota a priori. Di conseguenza, la simulazione, per tenere conto di tali variabilità, dovrà necessariamente essere basata su un approccio probabilistico.

Parole chiave: o Simulazione numerica o Rivestimenti thermal-spray

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Validazione e confronto con dati sperimentali; analisi e formalizzazione delle modalità di deformazione delle polveri al momento dell’impatto; interfaccia con programmi di analisi agli elementi finiti (digital image based FEM)


24

Cognome Presto Nome Sabrina


E – mail [email protected] Istituzione Università di Genova Dip. di

Chim. e Chim. Ind.

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Rinaldo Marazza

Titolo della presentazione: Proprietà costituzionali di leghe intermetalliche e tecniche di studio per materiali per anodi di celle a combustibile.


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Il nostro gruppo è attualmente coinvolto in due filoni di ricerca: il primo riguarda lo studio delle proprietà costituzionali di leghe intermetalliche a tre componenti. Come esempio verrà brevemente descritto come viene condotto un esperimento per lo studio di una sezione isoterma di un sistema ternario. In particolare verrà presentata la sezione isoterma ottenuta a 400oC del sistema Nd-Ag-In. Il secondo filone di ricerca riguarda lo studio di materiali per anodi di fuel cells di tipo SOFCs. In particolare il nostro gruppo, in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Chimica e di Processo dell’Università di Genova e con l’istituto IENI del CNR di Genova, si occupa della preparazione dei materiali, della loro caratterizzazione strutturale e termica e successivamente della valutazione dell’attività elettrochimica dell’anodo tramite spettroscopia elettrochimica di impedenza. In particolare verranno riportati alcuni risultati ottenuti.

Parole chiave: o Diagrammi di stato o Fasi intermetalliche o SOFCs o Spettroscopia elettrochimica di impedenza o Idrogeno

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Richieste di collaborazioni per:

o applicazioni dei composti intermetallici nel campo dell’energia (idrogeno) o catalisi o comportamento magnetico o SOFCs, sia collaborazioni sulle problematiche sperimentali che sugli aspetti della

modellistica.


25

Cognome Pulci Nome Giovanni

Qualifica Ricercatore a tempo det.

E – mail [email protected] Istituzione UDR Roma “La Sapienza”

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Teodoro Valente

Titolo della presentazione: Rivestimenti in ZrB2 – SiC per la protezione termica di velivoli da rientro.

Abstract (max 250 parole) Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) L’adozione di configurazioni aerodinamiche più efficienti nei velivoli aerospaziali di nuova generazione è vincolata allo sviluppo di nuovi sistemi di protezione termica in grado di resistere alle severe condizioni tipiche del rientro in atmosfera. A tale scopo è stata condotta una campagna di sperimentazione su materiali termospruzzati a base di ZrB2 - SiC quali possibili candidati per sistemi di protezione termica di nuova generazione. La prima parte della sperimentazione è stata orientata alla caratterizzazione di tre rivestimenti in ZrB2 e SiC ottenuti con tecnica di termodeposizione al plasma. Ne è stato indagato il comportamento ad alte temperature (1200°C e 1800°C) in atmosfera ossidante sia effettuando indagini con diffrattometria RX sui materiali prima e dopo esposizione, che valutandone le cinetiche d’ossidazione. Sono state inoltre effettuate prove meccaniche di flessione a quattro punti su provini ossidati e non, misure di microdurezza e di tenacità a frattura con microindentazione. E’ stato dunque selezionata la composizione ottimale sulla quale sono state effettuate prove di usura, nuove prove meccaniche e test di esposizione alla torcia plasma. Sono stati inoltre effettuati trattamenti di post-sinterizzazione del rivestimento termospruzzato nel tentativo di ridurre la porosità del materiale ed incrementarne le proprietà meccaniche.

Parole chiave: o ZrB2-SiC o Sistemi di protezione termica o Plasma spray

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Ottimizzazione delle metodologie di caratterizzazione meccanica dei rivestimenti termospruzzati e tecniche di simulazione numerica delle prove di esposizione al plasma.


26

Cognome Russo Nome Giovanna Maria

Qualifica PhD

E – mail [email protected] Istituzione Università degli Studi di Salerno

Dip. Ingegn. Chim. e Alim.

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Loredana Incarnato

Titolo della presentazione: Materiali e Tecnologie per la Produzione di Imballaggi Flessibili


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) La ricerca riguarda la messa a punto di polimeri convenzionali e innovativi, e delle tecnologie di trasformazione per la produzione di imballaggi flessibili. La disponibilità di attrezzature in scala di laboratorio(estrusione, filmatura piana e in bolla, coestrusione fino a cinque strati) e di svariate strumentazioni analitiche consente di sviluppare le seguenti linee: -Sviluppo di materiali innovativi Principale obiettivo è la realizzazione di imballaggi attivi e passivi con specifiche proprietà meccaniche, barriera e migrazionali. Oggetto di studio sono i seguenti materiali:

active packaging (PET con assorbitori di ossigeno); nanocompositi polimerici (poliammidi con silicati lamellari); sistemi polimerici multistrato (strati vergine/riciclato, coestrusi a più

componenti). -Valutazione della riciclabilità In merito alle recenti strategie sulla razionalizzazione degli imballaggi e la riduzione dei rifiuti, si studia l’effetto del riciclo termomeccanico sulla morfologia e prestazioni al fine di individuare le tecniche e le caratteristiche che consentano il riutilizzo e la funzionalizzazione di materiali a basso impatto ambientale. -Analisi e simulazione dei processi di lavorazione L’attività, sia sperimentale che di modellazione, mira a valutare l’influenza delle condizioni di processo (temperature, velocità di rotazione, condizioni di raffreddamento, orientazione uniassiale o biassale) sulla struttura e sulle prestazioni dei manufatti e di prevederne il comportamento a partire dai parametri di processo. -Correlazione processo-struttura-proprietà Un’approfondita analisi reologica, sia in flusso di taglio che in elongazionale, viene eseguita per individuare le relazioni tra comportamento in flusso e struttura interna del materiale. L’obiettivo principale è la correlazione processo-struttura-proprietà, indispensabile per la previsione e l’ottimizzazione delle prestazioni finali del manufatto. Riferimenti Bibliografici

1. L.Incarnato, P.Scarfato, G.M.Russo, L.Di Maio, P.Iannelli, D.Acierno, Polymer, 2003, 44, 4625-4643.

2. G.M.Russo, G.P.Simon, L.Incarnato, Macromolecules 2006, in corso di pubblicazione.

Parole chiave:

o Proprietà barriera, proprietà meccaniche e migrazione o Nanocompositi, imballaggio attivo o Estrusione, coestrusione, filmatura

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Al fine di realizzare imballaggi funzionali da destinare al settore alimentare, le problematiche aperte


http://www.dica.unisa.it/default_i.asp?nav=research&ID=9

27

riguardano i meccanismi di trasferimento di materia tra ambiente esterno, imballaggio e alimento (assorbimento, diffusione e migrazione), e le relazioni tra morfologia e proprietà specifiche. Sono pertanto richieste collaborazioni riguardo:

modificazioni chimiche per la funzionalizzazione del materiale; caratterizzazione strutturale (distribuzione dei pesi molecolari, tipo, lunghezza e distribuzione

di eventuali ramificazioni lungo la catena principale); caratterizzazione morfologica, particolarmente sentita per i sistemi nanostrutturati, per i

quali sono attualmente in corso studi sulla correlazione delle proprietà con la dispersione e orientazione delle lamelle di silicato.

28

Cognome Sebastiani Nome Marco Qualifica Dottorando E – mail [email protected]

Istituzione Università di “Roma Tre”

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Edoardo Bemporad

Titolo della presentazione: Modelling, Production and Characterization of Duplex Coatings (HVOF and PVD) on Ti-6Al-4V substrate for specific mechanical applications.


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Titanium alloys are extensively used in aerospace and mechanical applications for their high specific strength and high fracture toughness. On the other hand, they often show low hardness, very low load bearing capacity and poor resistance to sliding wear, so that surface properties improvement is frequently recommended. Present work deals with design, production and characterization of a duplex coating procedure, consisting of a thick HVOF WC-Co interlayer, followed by a CA-PVD TiN/Ti/TiN multilayer coating. Before deposition, a parametric study of the influence of the Ti buffer position and thickness on interfacial residual stress peak have been carried out, based on finite element simulation of residual stress. Morphological properties of the produced coatings (thickness, grain size, surface defects size distribution, roughness) were measured by means of Digital Optical (DOM), Scanning Electron (SEM) and Atomic Force (AFM) microscopy techniques. Mechanical properties were then investigated using Rockwell-C adhesion test, scratch test, micro indentation techniques (Knoop-Vickers) and composite hardness modelling. Wear rate of coatings, according with the Archard model, was measured using an implemented rotating wheel method. Finally, chemical stability and corrosion resistance were evaluated by salt spray test. Results obtained showed that the use of this duplex system involves a remarkable increase in load carrying capacity, wear resistance, superficial hardness; the use of multilayer Ti/TiN top layer, with thicknesses and Ti distribution suggested by Finite Element Modelling, also lead to a significant increase (45%) in adhesion to the HVOF layer, compared to monolayer TiN, with no reduction in hardness and wear resistance. Riferimenti: E. Bemporad, M. Sebastiani, D. De Felicis, R. Valle, F. Casadei, F. Carassiti, Production and characterization of duplex coatings (HVOF and PVD) on TI6AL4V substrate, Thin Solid Films, in press. Parole chiave:

o Duplex Coating o PVD, HVOF o Adhesion

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) A completamento dell’attività di caratterizzazione, sarebbe molto utile poter effettuare prove di microindentazione dinamica in modo da poter dare ulteriore validazione statistica al calcolo della durezza intrinseca dei rivestimenti in esame.


29

Cognome Smeacetto Nome Federico

Qualifica Assegnista post-doc


Responsabile scientifico di riferimento Prof. P. Appendino

Titolo della presentazione: Giunzioni di materiali ceramici e compositi a metalli per la produzione di energia: fusione termonucleare e celle a combustibile ad ossidi solidi


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) La giunzione di materiali compositi e ceramici innovativi a materiali tradizionali (ad es. metalli) ha un ruolo cruciale nell'ambito della progettazione di strutture complesse. Ad esempio, nel progetto del reattore sperimentale di prossima generazione, ITER, è prevista una giunzione tra i materiali affacciati al plasma, realizzato in materiale composito carbonio/carbonio (CFC), e il dissipatore di calore, realizzato in una lega di rame CuCrZr. Queste giunzioni devono resistere ad elevati carichi termici, meccanici e neutronici e devono operare in modo ciclico. La giunzione tra CFC e lega di Cu presenta alcuni problemi, tra cui l’elevata differenza di coefficiente di dilatazione termica tra i due materiali da unire e la non bagnabilità del CFC da parte del Cu fuso. In questo lavoro verrà descritta una tecnica innovativa per produrre questa giunzione. Analogamente, una delle maggiori problematiche presentate dalle celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC) a configurazione planare è quella relativa allo sviluppo di giunzioni fra i materiali costituenti le celle, in particolare fra l'elettrolita solido (a base di zirconia) e l'interconnessione metallica (acciaio ferritico). Tali giunzioni devono essere sigillanti, cioè prevenire la dispersione dei gas combustibili dal sistema all'ambiente ed evitare il mescolamento tra i gas combustibili e l'ossidante all'interno del sistema stesso. Le giunzioni sigillanti proposte in questo lavoro consistono in materiali vetrosi, vetroceramici e compositi a matrice vetroceramica. Verranno discussi i diversi metodi di caratterizzazione meccanica di queste giunzioni. [1] Appendino P., Ferraris M., Casalegno V., Salvo M., Merola M., Grattarola M, Direct joining of CFC to copper. Journal of Nuclear Materials. vol. 329-333 pp. 1563-1566 (2004) [2] F. Smeacetto, M. Ferraris, M. Salvo, Glass and Composite seals for the joining of YSZ to metallic interconnect in Solid Oxide Fuel Cells, submitted to International Journal of Adhesion and Adhesives

Parole chiave: o giunzioni o ceramici o celle a combustibile

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Necessità di confronto di test meccanici ( a temperatura ambiente e ad alte temperature) su campioni giuntati


30

Cognome Spocci Nome Francesca

Qualifica Borsista


Dip. di Ingegn. Industr.

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Roberto Groppetti

Titolo della presentazione: Studio di superfici trattate con ricoprimenti superficiali per

applicazioni meccaniche e biomedicali

Abstract (max 250 parole) Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Il lavoro di ricerca si svolge nell’ambito dello studio di superfici tecnologiche affrontando lo sviluppo di metodologie, tecniche e sistemi per la caratterizzazione funzionale delle superfici. L’attività tipica è la scelta e l’applicazione di appropriati ricoprimenti superficiali al fine di migliorare le proprietà funzionali di un prodotto industriale, la caratterizzazione delle superfici ottenute per quanto riguarda le proprietà microtopografiche, meccaniche e microstrutturali, e la validazione del prodotto finale tramite prove funzionali. In particolare viene affrontato il problema della identificazione delle correlazioni tra le caratteristiche morfologiche superficiali, evidenziate tramite i metodi di caratterizzazione della topografia tridimensionale delle superfici, le proprietà funzionali delle superfici stesse, ed i parametri dei processi tecnologici che le hanno generate. Vengono poi sviluppate ed applicate metodologie e tecniche di misura di proprietà meccaniche, come ad esempio prove di durezza, prove di attrito e prove di scratch. Il lavoro svolto nell’ultimo anno ha riguardato l’applicazione di diversi ricoprimenti ceramici (nitruro di titanio (TiN) e diamond-like carbon (DLC) e carburo di tungsteno (WC)) depositati su materiale metallico (acciaio)e ceramico (zirconia) mediante processo physical vapor deposition (PVD) o chemical vapor deposition (CVD) per migliorare prestazioni, durata e biocompatibilità di bisturi chirurgici. Riferimenti bibliografici: F. Spocci, N. Senin, R. Groppetti, “On the influence of PVD film of TiN and DLC in improving the cutting performance of Y-TZP surgical blades”, JABB-Journal of Applied Biomaterials and Biomechanics, in press.

Parole chiave: o Ricoprimenti superficiali o Microtopografia superficiale

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Sono auspicabili collaborazioni con tre tipi di soggetti:

- esperti di tecniche di ricoprimento superficiale per la deposizione di film sottili; - esperti di prove di biocompatibilità sui materiali; - esperti di analisi chimiche e microstrutturali su materiali metallici, ceramici e polimerici.


31

Cognome Spriano Nome Silvia

Qualifica Ricercatore

E – mail [email protected] Istituzione Politecnico Di Torino Dip. Sci. Dei

Mater. e Ingegn. Chim.

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Monica Ferraris – Dott.ssa Enrica Vernè

Titolo della presentazione: Biomateriali inorganici: sintesi; caratterizzazione; funzionalizzazione

Abstract (max 250 parole) Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Il gruppo si occupa della sintesi e caratterizzazione di biomateriali inorganici (ceramici, metallici, vetrosi) per endoprotesi, riempitivi ossei e rigenerazione dei tessuti. In particolare le ricerche in corso riguardano:

• Modifica superficiale di leghe di cobalto per protesi articolari, per migliorarne la biocompatibilità e la resistenza all’usura

• Modifica superficiale di titanio e sue leghe per indurre un comportamento bioattivo (osteoinduttivo e osteoconduttivo) che garantisca tempi più rapidi di guarigione ed una migliore osteointegrazione

• La realizzazione di strutture tridimensionali a elevata porosità (scaffold) per il settore dell’ingegneria tissutale per la rigenerazione dell’osso. Le potenzialità di tali scaffold possono essere ampliate mediante caricamento con cellule, fattori di crescita o farmaci.

• Materiali vetroceramici, con comportamento bioattivo. Tali materiali, prodotti in forma massiva, particellare, come rivestimenti o scaffold tridimensionali possono essere utilizzati, sfruttandone la capacità di instaurare un legame chimico con il tessuto osseo circostante, per creare strutture, stabili o temporanee, che guidino e sostengano la rigenerazione ossea, fino a venire completamente sostituite da tessuto osseo sano.

• Funzionalizzazione superficiale (di metalli, vetri, ceramici) mediante immobilizzazione di biomolecole (peptidi, proteine, fattori di crescita, farmaci o agenti antibatterici) che giochino un ruolo rilevante nei processi coinvolti dall'osteointegrazione di un impianto ortopedico, dentale o nella sostituzione di piccole ossa (orecchio, cranio).

Parole chiave:

o biomateriali o superfici o osteointegrazione

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Sono gradite collaborazioni che riguardino:

• prove elettrochimiche di ripassivazione di superfici metalliche soggette ad usura • Valutazione del grado di funzionalizzazione superficiale in termini di omogeneità, spessore, e

forza di legame dei film organici depositati in superficie • Studio di solubilizzazione dei vetri in soluzioni fisiologiche simulate (valutazione cinetica del

rilascio ionico).


32

Cognome Tittarelli Nome Francesca

Qualifica Ricercatore

E – mail [email protected] Istituzione Università Politecnica delle Marche

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Ing. Giacomo Moriconi

Titolo della presentazione: Attivita’ principali di ricerca

Abstract

Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Riutilizzo di sottoprodotti industriali nel calcestruzzo. Argomento: In accordo con le nuove raccomandazioni per lo sviluppo sostenibile, è stato riutilizzato uno scarto di lavorazione della vetroresina, attualmente smaltito in discarica, per confezionare nuovi calcestruzzi. I “calcestruzzi alla vetroresina”, anche se più leggeri, porosi e con minore resistenza meccanica, sono più duttili e mostrano un migliore comportamento al ritiro e all’assorbimento d’acqua per capillarità. Problematiche aperte: Eventuale rilascio di sostanze tossiche.

Bioedilizia Argomento: E’ stato proposto un sistema per la valutazione della qualità ambientale dei materiali da costruzione, in collaborazione con ITACA (gruppo interregionale di bioedilizia), mediante sedici criteri quantitativi che spaziano dall’energia inglobata non rinnovabile, alle emissioni in atmosfera, alla tossicità, alla ricuperabilità, alla provenienza. Esigenze di cooperazione: Difficoltà nel reperimento di dati quantitativi corretti.

Beni culturali Argomento: Prima di ogni operazione di restauro, a causa di possibili problemi d’incompatibilità fra materiali vecchi e nuovi, è importante classificare le malte originarie. Mentre risulta essere relativamente facile riconoscere una malta confezionata con calce aerea o con calce e pozzolana, non lo è altrettanto se una malta idraulica è stata confezionata con calce idraulica o con cemento, anche perché le norme attualmente vigenti in merito richiedono analisi lunghe e farraginose. Si vorrebbe, pertanto, trovare in quest’ambito una metodica sperimentale alternativa più snella e veloce.

Durabilità del calcestruzzo armato Argomento: Poiché i danni provocati dalla corrosione delle armature limitano la durabilità delle strutture in calcestruzzo armato, la tecnologia del calcestruzzo sta sviluppando sempre nuovi metodi per rallentare l’innesco del processo corrosivo. Si sta sperimentando che il connubio dell’idrofobizzazione in massa del calcestruzzo con l’acciaio galvanizzato comporta un benefico effetto sinergico contro la corrosione poichè il calcestruzzo idrofobizzato, poco affine all’acqua, non solo impedisce la penetrazione degli agenti aggressivi, ma favorisce anche una più veloce diffusione dell’ossigeno permettendo una migliore e più veloce passivazione delle armature zincate. Problematiche aperte: Confrontare l’efficacia degli idrofobizzanti in massa del calcestruzzo con quelli applicati in superficie. Argomento: Effetto del tipo di fibra sulle prestazioni meccaniche e durabilità di malte fibrorinforzate a pari dosaggio in volume della fibra.


33

Difficoltà sperimentali: Reperimento di fibre zincate non cromatate Argomento: Poiché il costo per ripristinare le strutture in calcestruzzo armato degradate aumenta esponenzialmente con lo stato di degrado al momento dell’intervento, è ovvio l’interesse per un sistema di monitoraggio capace di rilevare quanto prima possibile l’instaurarsi di condizioni favorevoli al degrado di una struttura. Il progetto Co.S.Mo.Net è un sistema di monitoraggio in continuo della durabilità di strutture in calcestruzzo armato dove i segnali misurati dalla struttura vengono elaborati in una unità periferica di telelettura e quindi inviati, via rete commutata o via GSM, alla stazione di monitoraggio inserita nell’Università Politecnica delle Marche così da monitorare contemporaneamente più strutture indipendentemente dalla loro geometria e localizzazione geografica.

Parole chiave: o Materiali cementizi o Durabilità o Riutilizzo sottoprodotti industriali


34

Cognome Travaglia Nome Paolo

Qualifica Dottorando di ricerca

E – mail [email protected] Istituzione Università di Roma Tor Vergata

Dip. Di Sci. e Tecn. Chim.

Responsabile scientifico di riferimento Ing. Francesca Nanni Prof. Gualtiero Gusmano

Titolo della presentazione: Materiali compositi per applicazioni elettromagnetiche.

Abstract (max 250 parole) Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Materiali compositi a matrice polimerica per applicazioni elettromagnetiche alle microonde. La ricerca si articola nello studio, realizzazione e progettazione di materiali compositi tradizionali e nanoparticellari con particolari proprietà dielettriche e/o magnetiche. I materiali realizzati vengono provati mediante misure elettromagnetiche in guida d’onda e/o free space con analizzatore di rete, al fine di valutare sia le proprietà elettromagnetiche che quelle di shielding/absorbing. Attualmente la sperimentazione prevede lo studio dell’interazione carica/polimero (effetto della quantità, forma, natura chimica della carica e della matrice) sulle prestazioni del materiale.

Parole chiave: o Materiali compositi nanoparticellari o Proprietà elettromagnetiche dei materiali

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Sarebbe gradita collaborazione nei seguenti campi:

Ricerca di cariche polimeriche o ceramiche con spiccate proprietà magnetiche, ferroelettriche o dielettriche (elevate permettività e permeabilità) per la realizzazione di compositi e successiva verifica sperimentale


35

Cognome Travaglia Nome Paolo

Cognome Rapone Nome Marco

Qualifica Dottorando di ricerca

E – mail [email protected] Istituzione Università di Roma Tor Vergata

Dip. Di Sci. e Tecn. Chim.

Responsabile scientifico di riferimento Ing. Francesca Nanni Prof. Gualtiero Gusmano

Titolo della presentazione: Caratterizzazione di leghe per saldatura prive di piombo

Abstract (max 250 parole) Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Leghe di saldatura: in collaborazione con l’Università di Genova sono attualmente in studio leghe di saldatura prive di piombo per applicazioni nel campo della microelettronica.La tossicità del piombo ha spinto negli ultimi anni alla approvazione di leggi che ne stanno progressivamente vietandone l’uso. In questa ottica è necessario sviluppare nuove leghe di saldatura prive di piombo, che possano essere facilmente integrate nei processi produttivi correnti. Esse devono avere: temperatura di fusione vicina a quella delle leghe Sn-Pb, buone caratteristiche meccaniche e bassa suscettibilità all’ingrossamento di grani e precipitazioni per invecchiamento durante l’utilizzo ad alte temperature omologhe. Nel corso della ricerca, l’unità di Roma si occuperà della caratterizzazione meccanica e delle proprietà di resistenza alla corrosione sia delle leghe da fuso che di giunti saldati.

Parole chiave: o Leghe di saldatura prive di piombo o o



36

Cognome Ziliotti Nome Michele

Qualifica Borsista


Dip. di Ingegn. Industr.

Responsabile scientifico di riferimento Prof. Roberto Groppetti

Titolo della presentazione: Sviluppo di tecniche innovative di analisi della topografia tridimensionale di superfici su scala micrometrica e nanometrica


Indicare eventuali riferimenti bibliografici PERSONALI inerenti la presentazione (max 2 riferimenti) Il lavoro di ricerca è focalizzato sull’analisi della topografia tridimensionale di superfici su scala micrometrica e nanometrica. Le tecniche e metodologie di analisi della topografia superficiale tridimensionale costituiscono utili strumenti di indagine sia per lo studio delle relazioni tra processo di produzione e morfologia generata, sia per l’analisi di fenomeni post produzione, quali usura e corrosione. Tali tecniche si basano tradizionalmente sul calcolo di parametri, che rappresentano proprietà statistiche, funzionali e spaziali della topografia superficiale, rilevata mediante strumenti con o senza contatto. Tali parametri vengono tipicamente calcolati sull’intero insieme delle quote z della superficie rilevate dallo strumento, e rappresentano di conseguenza delle proprietà medie della topografia rilevata. Un approccio innovativo, sperimentato all’interno dell’attività di ricerca svolta, si basa sull’utilizzo di particolari algoritmi di differenziazione delle quote rilevate in base alla loro appartenenza a regioni specifiche, o a particolari caratteristiche morfologiche. Tale differenziazione, eseguita mediante tecniche di segmentazione della microtopografia tridimensionale di superfici, conduce alla possibilità di calcolare non solo proprietà medie, ma anche proprietà locali della topografia rilevata come, ad esempio, proprietà morfologiche e di forma di solchi generati dal processo di lavorazione e di danneggiamenti generati da fenomeni di usura superficiale. Si ritiene che le tecniche di segmentazione ed analisi delle caratteristiche morfologiche della topografia superficiale su scala micrometrica e nanomentrica rappresentino un utile strumento per l’esecuzione di analisi innovative nell’ambito dello studio dei processi produttivi e dei materiali nelle reali condizioni di impiego.

Parole chiave: o Microtopografia tridimensionale di superfici o Segmentazione

Problematiche e richiesta di collaborazioni per completare la propria ricerca (max 100 parole) Sono auspicabili collaborazioni con soggetti interessati a fornire casi applicativi, in cui l’analisi quantitativa di specifiche caratteristiche morofologiche della superficie (solchi, scalfitture, crateri) possa rivelarsi utile per lo studio del comportamento funzionale della superficie stessa.


: Film di idrossiapatite per applicazioni mediche Abstracts.pdf · o Leghe bassofondenti o...

Documents

Transcript of : Film di idrossiapatite per applicazioni mediche Abstracts.pdf · o Leghe bassofondenti o...