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SETTORE MATERIALI Rassegna e posizionamento delle attività ENEA Indice 1. Scopo del documento pag. 2 2. Offerta ENEA 2 a. Competenze e Infrastrutture 2 b. Consorzi partecipati 6 3. Punti di forza e di debolezza 7 4. Quadro di riferimento (domanda, finanziatori) 8 5. Filoni progettuali 10 6. Conclusioni 11 Bozza 20/02/2006

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SETTORE MATERIALI

Rassegna e posizionamento delle attività ENEA Indice

1. Scopo del documento pag. 2

2. Offerta ENEA 2 a. Competenze e Infrastrutture 2 b. Consorzi partecipati 6

3. Punti di forza e di debolezza 7

4. Quadro di riferimento (domanda, finanziatori) 8

5. Filoni progettuali 10

6. Conclusioni 11

Bozza 20/02/2006

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1. Scopo del documento Lo scopo del documento è quello di evidenziare le capacità ENEA nel settore Materiali, sia in termini di competenze sia di laboratori, sottolineando anche alcuni punti critici. Ciò al fine di sintetizzare la possibile offerta che l’ENEA è in grado di proporre, rispetto alla domanda proveniente sia dall’interno sia dall’esterno dell’Ente e che è costantemente in evoluzione. In allegato viene acclusa la presentazione videografica “Elementi di presentazione/discussione per la definizione del programma sui materiali”. Il settore Materiali ha, rispetto ad altri, una prevalente caratteristica di orizzontalità e le competenze si aggregano di volta in volta su progetti specifici di durata definita. Per questo motivo non saranno riportati i dettagli dei progetti in corso, che d’altra parte sono parzialmente descritti nell’allegato e facilmente rintracciabili in altri documenti dell’Ente. Nel paragrafo seguente (2), saranno invece descritti i Laboratori e le competenze attualmente a disposizione, in modo tale da lasciar spazio ad altre possibili chiavi di lettura non legate alle aggregazioni attuali. Le capacità ENEA non coprono ovviamente tutto il settore, che d’altronde è molto vasto, ma derivano da una evoluzione storica iniziata oltre un trentennio fa, a seguito di una forte spinta nel settore nucleare. Nel corso degli anni si sono avuti notevoli cambiamenti che hanno portato anche alla creazione di nuove competenze e laboratori (ad esempio Microelettronica) non presenti a quel tempo e derivati da una domanda più recente, non limitata al contesto nazionale. Nell’ambito delle competenze sarà poi evidenziato il ruolo dei Consorzi che costituiscono un ramo di azione rilevante per il trasferimento di tecnologie determinato essenzialmente dalla presenza industriale. Dopo una analisi dei punti di forza e di debolezza (3) si passerà ad una breve descrizione, nell’ambito di un quadro di riferimento (4) nazionale e internazionale, della domanda che, pur essendo prevalentemente basata su programmi europei e nazionali ben noti, contiene anche una parte significativa di richiesta industriale diretta. Da tale domanda derivano i progetti in corso, tra i quali è stato scelto un esempio da descrivere più dettagliatamente (5), per mettere in evidenza un nuovo tipo di azione perseguito con successo dall’ENEA. Nelle conclusioni (6) saranno evidenziate le peculiarità e le linee di evoluzione dell’attività nel settore Materiali. 2. Offerta ENEA L’attività del settore Materiali è generalmente caratterizzata da progetti di dimensione media che richiedono l’apporto integrato di competenze specialistiche di alto livello qualitativo ed a forte valenza orizzontale. La gestione delle competenze deve soddisfare l’esigenza sia di una continua crescita professionale sia della massima duttilità necessaria ad affrontare le tematiche di volta in volta proposte. La flessibilità operativa che ne deriva è probabilmente uno dei più importanti elementi che hanno consentito finora proficue collaborazioni inserite, in particolare, nei settori dei Materiali per i Trasporti, per l’Energia, per l’Edilizia Civile e per la Microelettronica-Sensoristica. Il metodo adottato consente di valorizzare la rapida aggregazione interdisciplinare, possibile in ENEA, mediante un approccio di carattere tecnico-scientifico complementare a quanto praticato dalla partnership industriale. A questo fine risulta fondamentale la disponibilità di una vasta gamma di risorse (competenze e infrastrutture) che verranno descritte nel seguito, senza classificarle in base agli attuali progetti. 2a. Competenze e infrastrutture Nella descrizione che segue viene adottato il concetto di “Laboratori” intesi come aggregazioni significative di risorse umane, attrezzature e infrastrutture che sono prevalentemente allocate nella UTS Materiali. L’offerta è completata dai laboratori presenti presso le altre Unità e generalmente dedicati ad obiettivi specifici.

- Laboratorio Polimeri (Brindisi, Portici) Il laboratorio di sviluppo e caratterizzazione di materiali polimeric i rappresenta uno dei maggiori investimenti, effettuato negli ultimi anni dall’ENEA nel settore Materiali. Esso è collocato essenzialmente a Portici e a Brindisi, dove è in fase di attivazione operativa un nuovo Centro di Ricerca, ENEA-CAMPEC, che si avvia ad essere tra i più grandi ed attrezzati d’Italia, con un

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totale di circa 10 unità iniziali a tempo pieno, che si aggiungono alle altre 10 già operanti, ed un investimento in nuove attrezzature di circa 5M€. Le attività più significative riguardano lo sviluppo di materiali polimerici termoplastici (PP, PET, NYLON) additivati, al fine di ottimizzarne le caratteristiche di resistenza al fuoco, fonoassorbenza, resistenza all’urto e permeabilità ai gas/vapori e la loro caratterizzazione morfologico-strutturale, meccanica e funzionale. Gli ambiti applicativi di riferimento sono quelli del trasporto (ferrotranviario e nautico), del packaging e del recupero edilizio. In particolare verranno investigate alcune tecnologie di produzione di interesse industriale quali, ad esempio, la tecnologia di coestrusione-soffiaggio (Blow Moulding) e la tecnologia “RTM- Resin Transfer Molding ” a bassa pressione (VARTM). Uno specifico campo applicativo, è rappresentato dalle tecniche di prototipazione rapida mediante “Selective Laser Sintering (SLS)”. L’obiettivo è quello di valutare la processabilità di nuovi materiali termoplastici (resine e additivi) in riferimento alle esigenze di alcuni settori di mercato come quello dell’aeronautica civile. La tipologia di attrezzature selezionate ha privilegiato l’impiantistica di processo rispetto alle apparecchiature di caratterizzazione già reperibili, in ENEA, sia a livello locale sia a livello nazionale. Si possono citare ad esempio: - Estrusori mono e bivite; - Impianto di filmatura multistrato tramite coestusione in bolla; - Impianto di estrusione soffiaggio fino a 7 strati; - Mixer per compounding di materiali polimerici; - Impiantistica RTM a bassa ed alta pressione; - Pressa a piani caldi; - Impiantistica di prototipazione rapida (SLS e stampante 3D).

- Laboratorio Ceramici (Brindisi, Casaccia, Faenza)

Lo studio, lo sviluppo e l’ingegnerizzazione di materiali e componenti ceramici per applicazioni strutturali e funzionali vengono condotti presso i laboratori di Faenza, Brindisi e Casaccia con un totale di circa 30 persone. Il patrimonio strumentale presente nei diversi laboratori, con una dominante presso Faenza, il cui nucleo operativo lavora sui ceramici da almeno 25 anni, mette l’ENEA in condizioni di studiare e sviluppare processi di preparazione di polveri ceramiche, anche nanometriche, con un ampio spettro di tipologie che vanno dai processi sol-gel, alla carboriduzione e alla alligazione meccanica. Sono disponibili impianti per lo sviluppo di processi di fabbricazione come la pressatura isostatica a freddo, la formatura in plastico e in liquido, processi e impianti per la realizzazione di prototipi, impianti per la sinterizzazione di un ampio spettro di materiali ceramici: ossidi e carburi-nitruri. E’ stata inoltre potenziata la capacità di realizzare compositi a matrice ceramica rinforzati con fibre lunghe mediante tecniche innovative di “Chemical Vapor Infiltration” con un impianto in grado di realizzare componenti di interesse industriale. Le conoscenze sviluppate sul tema dei materiali ceramici e compositi sono in grado di competere sul piano internazionale e soprattutto europeo sia con i laboratori sia con le industrie del settore ceramico attive in alcuni paesi europei (in Italia operano nel settore solo alcune PMI). Particolari punti di forza sono rappresentati dall’applicazione dei processi sol-gel alla preparazione delle polveri e dalle attività di progettazione e di verifica di affidabilità. Le tipologie di applicazione richiedono di concentrare lo sforzo di ricerca e sviluppo nelle seguenti direzioni:

• migliorare le proprietà meccaniche dei ceramici con particolare attenzione alla criticità costituita dalla scarsa tenacità,

• accelerare i processi di fabbricazione di componenti implementando il ricorso a tecniche di prototipazione rapida,

• rendere le metodologie di progettazione e verifica di affidabilità più snelle e quindi accessibili ai settori produttivi di beni di largo consumo.

- Laboratorio Trattamenti Superficiali (Brindisi, Casaccia, Frascati, Trisaia)

I trattamenti superficiali rappresentano un settore di intervento sui materiali in cui tecnologie mature e tecnologie del tutto innovative permettono approcci di tipo diverso. Nel primo ambito si collocano le attivit à inerenti i laboratori Laser e Fascio Elettronico che riguardano la messa a punto di processi di saldatura su acciai e leghe di alluminio per impiego nel settore dei trasporti (navale e ferroviario), di acciai speciali per impiego aeronautico, di AFS (Aluminum Foam Sandwich), di materiali speciali a memoria di forma e superleghe.

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Con le stesse tecnologie vengono messi a punto processi di trattamento superficiale senza materiali d’apporto (tempra superficiale controllata), trattamenti termici, riporti superficiali con sistema di adduzioni di polveri, placcature e rifusioni superficiali. Queste attività vengono sviluppate in collaborazione con soggetti industriali e società partecipate dell’Ente, con finanziamenti prevalentemente nazionali. Processi di trattamento e modifica delle superfici, puntati ad impartire proprietà diverse ed inesplorate a materiali tradizionali o a realizzare ex-novo materiali a prestazioni avanzate, vengono sviluppati nel secondo ambito, utilizzando: tecniche di deposizione di strati sottili da fase vapore “Physical Vapor Deposition” (PVD), tecniche di elettrodeposizione, tecniche di “Langmuir Blodget” e “Sol-Gel”, Plasma Spray in aria, “Reactive Ion Etching”, Impiantazione Ionica, metodi del tipo “Laser-assisted Chemical Vapour Deposition” (L-CVD) combinati con tecniche di spettroscopia di elettroni in situ, o in generale tecniche di modificazione dei materiali via laser applicate ad esempio ai settori dell’optoelettronica e beni culturali. La grande disponibilità di apparecchiature e competenze integrabili, che rappresenta il punto di forza di questo “laboratorio”, permette di intervenire su svariate classi di materiali (ceramici, metallici, ecc.) con obiettivi diversificati, che vanno dalla realizzazione di coating (rivestimenti) funzionali, al miglioramento di proprietà strutturali, tra i quali ad esempio: rivestimenti con strati duri per aumentare la resistenza all’usura, alla corrosione e alle alte temperature, strati di cluster metallici come catalizzatori sia per la crescita di nanostrutture di carbonio sia per elettrodi di celle a combustibile, rivestimenti per ottenere superfici antiriflettenti o antiappannanti, nuovi materiali con caratteristiche ottiche non lineari e piezoelettriche. Le risorse umane operanti in questo settore sono rappresentate da circa 30 unità ENEA.

- Laboratorio Dispositivi e Microelettronica su plastica (Brindisi, Casaccia, Portici) Questo “laboratorio”, inteso come aggregazione di competenze con una forte centralizzazione sul Centro di Portici, è quello più vicino alla realizzazione di prototipi funzionanti realizzati con tecnologie di fabbricazione “fini”, cioè basate sulla deposizione di film sottili, la fotolitografia, con il test funzionale finale dei componenti. Questi componenti sono essenzialmente: sensori di vario tipo, principalmente di gas, e dispositivi e microcircuiti realizzati su vetro e plastica, aventi l’applicazione dominante attuale verso i display piatti elettroluminescenti, basati su materiali organici. In questo settore sono impiegate circa 35 persone, alle quali si aggiungono oltre a ospiti esterni per circa 20 unità, incluse 4 unità di personale di STMicroelectronics. L’elemento di attrazione verso l’esterno è costituito dalla disponibilità in ENEA di linee complete di fabbricazione de i suddetti componenti, alcune delle quali sono collocate all’interno dei circa 400 m2 di camere bianche, che rappresentano una infrastruttura abbastanza rara tra tutti i laboratori di Università ed Enti di Ricerca del Sud-Italia. Queste linee includono altre apparecchiature “uniche” come un impianto di deposizione e cristallizzazione “cluster”, un apparato per la fusione-cristallizzazione di film sottili, alle quali si aggiungerà una apparecchiatura per la deposizione ink-jet di materiali funzionali, anche su film polimerici in rullo (tecnica “roll-to-roll”), un sistema di test per sensori e centraline di sensori per l’inquinamento urbano. Gli orientamenti previsti per il futuro comprendono ulteriori sinergie con altri laboratori ENEA, con ricorso all’uso di altri materiali funzionali (nanomateriali compositi ed inchiostri funzionali), l’incremento dell’uso delle cosiddette “tecnologie soft” (stampa diretta dei materiali funzionali, ink-jet, funzionalizzazione morfologica e funzionale di superfici polimeriche), il pieno ingresso nel settore delle nanotecnologie attraverso precisi strumenti già disponibili: manipolatori di molecole su scala nanometrica, sistema di nano-lavorazione dei materiali (“Focused Ion Beam”). Grosse potenzialità di intervento si intravedono nel settore delle nanobiotecnologie, dove il “laboratorio” possiede le competenze fondamentali, ma deve necessariamente focalizzare il proprio intervento, essendo il settore in grande espansione internazionale e nazionale (IIT – Genova) e ad altissima competizione.

- Laboratorio Nanomateriali (Brindisi, Casaccia, Frascati, Portici) I nanomateriali rappresentano la principale linea di sviluppo nel settore dei materiali, il cui impatto è atteso sia nel settore dei materiali strutturali sia di quelli funzionali. L’intervento ENEA, che si innesta su filoni di provata tradizione come quelli basati sulla estensiva deformazione plastica (meccanochimica) presenti in Casaccia e ai quali si sono aggregate le competenze operanti nel Centro di Brindisi, si è rafforzato in questi ultimi anni soprattutto nel settore delle metodologie di sintesi che vengono considerate come tecnologie abilitanti.

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Le risorse umane vedono la presenza di circa 25 unità equivalenti a tempo pieno. Le attrezzature specifiche sono concentrate sui metodi di sintesi e consistono in: laboratorio di ball milling su scala preindustriale, laboratori di chimica operanti in ambiente controllato per la sintesi di nanofasi e precursori, sistemi di deposizione da fase vapore, impiantazione ionica ed impianti di estrusione utilizzabili anche per la nanostrutturazione di materiale polimerico. Il “laboratorio” si avvale delle competenze di un gruppo di analisi teorica e modellazione numerica che consente ove necessario di affrontare le problematiche con un approccio integrato teorico sperimentale che rappresenta una unicità soprattutto nel panorama nazionale. I punti di forza di questo laboratorio sono rappresentati: dal suo posizionamento sulle attività di sintesi, che si trovano al centro delle varie filie re applicative, dalla capacità di approccio integrato alle problematiche e dalla capacità di coprire tutte le fasi operative in alcuni settori specifici. Alcune direzioni di sviluppo sono già sostanziate dall’inserimento in progetti attivi. Si tratta principalmente delle attività nel settore energetico dove gli sforzi sono concentrati sui materiali per la tecnologia dell’idrogeno (stoccaggio in idruri leggeri a base Magnesio, nano-ferriti per cicli termochimici per la produzione di idrogeno da energia solare, nanocatalizzatori per celle a combustibile) e delle attività di nanostrutturazione di materiali polimerici (esfoliazione “in situ” di organo-argille per l’ alleggerimento, resistenza alla fiamma, film a bassa diffusività e drogaggio con nanoparticelle ottenute per via chimica e/o pirolitica). In termini strategici va registrato il notevole impegno sui nanomateriali a base carbonio, che vengono preparati mediante Chemical Vapor Deposition - CVD (HFCVD, PECVD, TCVD), scarica ad arco, metodi meccanici ed impiantazione ionica e ablazione laser, per un ampio spettro di applicazioni (fibre di rinforzo, emettitori elettronici, nanodiamante per applicazioni strutturali ed elettroniche, elementi sensibili per differenti tipologie di sensori, ecc.), nonché quello sulla sintesi di nanopolveri di silicio.

- Laboratorio di Analisi microstrutturale e microanalitica (Brindisi, Casaccia) Le capacità dei laboratori ENEA di rispondere ad esigenze di analisi microstrutturali, microanalitiche e superficiali di materiali rappresenta uno dei punti di forza per la riconosciuta competenza nel settore e la presenza di apparecchiature di livello avanzato. La consistenza numerica degli addetti a tale attività, che vede i principali agglomerati a Brindisi ed in Casaccia, ma con presenze significative a Faenza e a Portici, è di circa 20 unità equivalenti a tempo pieno. Le attrezzature vedono la presenza, oltre a strumentazione minore, di 4 Microscopi elettronici in trasmissione, 5 Microscopi elettronici a scansione, 1 Microscopio ionico a doppia colonna ionica-elettronica, 2 Microscopi a stilo, 8 Diffrattometri per Raggi X, 1 Diffrattometro per Raggi X con sorgente di alta potenza ad anodo rotante, 2 Spettrometri XPS, 2 Spettrometri di elettroni Auger, 1 SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy). Si tratta della più importante aggregazione di strumentazione analitica operante in maniera coordinata nel paese. Le competenze ad essa connesse, sia dal punto di vista del mantenimento in efficienza che dal punto di vista operativo e della interpretazione dei risultati rappresentano senz’altro uno dei maggiori fattori di complementarietà con strutture esterne sia di natura accademica sia afferenti al mondo industriale. Il valore complessivo della strumentazione a nuovo è valutabile fra i 15 ed i 20 M€, ciò però comporta che il mantenimento in efficienza richieda continuità di investimenti. Le direzioni di sviluppo prevedono due direttrici fondamentali relative: al mantenimento allo stato dell’arte delle metodologie operative ed alla messa a punto di metodologie per la condivisione della strumentazione con partner esterni. Questa ultima linea, che prevede anche lo sviluppo di metodologie per la gestione remota della strumentazione mediante la rete dati, appare necessaria per contrastare il rapporto fra strumentazione ed addetti, nonché per mitigare gli effetti dei sempre crescenti costi di acquisizione e di manutenzione della strumentazione.

- Laboratorio Qualificazione, Prove Non Distruttive, Metrologia (Brindisi, Casaccia, Trisaia)

Il laboratorio Qualificazione – PND – Metrologia è un sistema integrato di competenze ed impianti sperimentali distribuito tra i centri di Casaccia, Trisaia e Brindisi. Vi operano oltre 50 unità di personale. Le attrezzature sono caratterizzate da un livello tecnologico d’avanguardia, in linea con i grandi centri di ricerca internazionali. Si possono inoltre individuare alcuni elementi di unicità in campo nazionale:

a) La hall di prove dinamiche e controllo delle vibrazioni della Casaccia costituisce uno dei cinque laboratori di riferimento per l’ingegneria sismica in Italia ed è l’unico in cui si effettuano prove

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sismiche triassiali e prove di qualificazione di grandi strutture per applicazioni civili, meccaniche, aerospaziali e trasporto;

b) Le competenze e le attrezzature a disposizione per la caratterizzazione meccanica dei materiali strutturali rappresentano un punto di raccordo tra Università e PMI nel campo delle Prove Non Distruttive.

c) Il laboratorio di Metrologia è l’unico in Italia in cui è possibile effettuare la taratura degli accelerometri sismici a bassa frequenza.

Questi punti di forza costituiscono il supporto delle direttrici di ricerca su cui sono distribuiti gli attuali progetti. Le linee principali si possono sintetizzare in tre filoni:

• modellistica e sperimentazione di materiali e tecnologie di rinforzo strutturale ed adeguamento sismico per l’ingegneria civile,

• modellistica e sperimentazione di materiali e tecnologie per l’ingegneria Meccanica, Aerospaziale, Trasporti,

• metodologie innovative di monitoraggio strutturale e di acquisizione dati. In tutti i laboratori sopra descritti, sono presenti numerosi borsisti, assegnisti, tesisti per un totale pari a circa il 20% del personale in organico, che testimonia le attività dei Laboratori anche nel campo della formazione e “training on the job”. 2b. Consorzi / trasferimento di tecnologie Il settore Materiali si avvale della collaborazione di un insieme di Consorzi, in quanto l’approccio congiunto consente di allargare l’offerta ENEA nella direzione di una maggiore integrazione con realtà industriali e produttive. I Consorzi di ricerca a partecipazione mista pubblico – privata rappresentano uno strumento operativo particolarmente efficace per gestire alcuni elementi di complessità caratteristici di molti processi d’innovazione e di trasferimento di tecnologie. Essi rappresentano infatti elementi di raccordo e di cooperazione tra soggetti aventi competenze e finalità diverse e complementari, favorendo, in un quadro di collaborazione stabile nel tempo, la integrazione multidisciplinare necessaria a molte azioni di sviluppo e trasferimento tecnologico. Ne traggono vantaggio tutti i soci e, tra questi, i soci privati beneficiano innanzitutto dell’accumulo di competenze e nel medio-lungo periodo delle opzioni rese possibili dai risultati prodotti dalle attività di ricerca. I soci pubblici beneficiano di un rafforzamento della specifica missione istituzionale di sostegno all’innovazione. Oltre a ciò viene incrementata la capacità di ottenere fondi per lo svolgimento di attività di ricerca applicata, mentre il rischio di un convogliamento di tali fondi esclusivamente verso i soci del Consorzio viene evitato mediante la partecipazione di partners esterni alla maggior parte dei progetti. Anche per i Consorzi non vengono illustrati i dettagli che sono reperibili altrove, ma al fine di avere un quadro sintetico della loro missione, viene riportato nella seguente Tabella un breve elenco dei Consorzi ai quali l’ENEA partecipa per le attività sui materiali. Consorzio Missione/Attività Sede

CALEF Nasce come Consorzio per la ricerca e lo sviluppo delle applicazioni industriali del laser e del fascio elettronico, con l’intento di svolgere e promuovere la ricerca, lo sviluppo e l'applicazione delle tecniche di trattamento dei materiali con fasci ad alta energia, e con l'obiettivo di trasferire il know-how sviluppato, all'industria italiana ed in particolare alla PMI. Attualmente il Consorzio ha rafforzato la componente di R&S, ampliando i campi applicativi (navale, ferroviario ed automobilistico) e le finalità (sviluppo di materiali metallici ad alte prestazioni).

Trisaia

CAMPEC Lo statuto è in corso di revisione ed approvazione da parte dell’assemblea dei soci. Gli orientamenti più recenti dei consorziati dovrebbero indirizzarne le attività verso la ricerca scientifica e tecnologica, le attività di servizio e di formazione nel settore delle tecnologie dei materiali polimerici, prevalentemente in funzione del mercato delle piccole-medie industrie.

Portici

CETMA E’ un centro di ricerca applicata che finalizza i propri studi su materiali, processi, tecniche e metodi, allo sviluppo e all’innovazione dei prodotti industriali e dei servizi. A tal scopo persegue la propria missione accrescendo e integrando discipline quali: Ingegneria dei materiali, Ingegneria informatica, Design industriale.

Brindisi

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IMAST E’ un consorzio per l’ingegneria dei materiali polimerici e compositi e strutture, che ha il compito di promuovere tutte le iniziative idonee allo sviluppo di un distretto tecnologico campano in tale settore, fino alla nascita, sviluppo e insediamento di nuove imprese. Il partenariato industriale attuale comprende principalmente grandi industrie.

Portici

PROCOMP Nasce con l’obiettivo di sviluppare materiali e componenti per il settore dei trasporti con un interesse dominante, per quanto riguarda l’attività finora svolta, per il settore del trasporto su rotaia. In particolare ha operato sulla verifica dell’applicabilità ed il testing, in condizioni simulanti l’esercizio e in esercizio, di materiali innovativi per sistemi di contatto striscianti come i pantografi, estendendo l’intervento ai settori navale e meccanico.

Trisaia

TRE La missione del consorzio consiste nel favorire la crescita competitiva del settore delle costruzioni sviluppandone le potenzialità ricettive in termini d’innovazione, con particolare riferimento ai segmenti della conservazione, del recupero, del restauro e della manutenzione. In tal senso opera su tre principali assi: Tecnologie innovative, Diagnostica Strutturale, Applicazioni Innovative per il patrimonio storico architettonico.

Roma

Va sottolineato che alcuni Consorzi, rispetto all’atto costitutivo, hanno subito delle modificazioni significative della compagine societaria, al fine di perseguire efficacemente la propria missione. Il problema di un’eventuale staticità negli anni, a dispetto di una domanda in evoluzione, non appare quindi un punto critico. In alcuni casi invece un gruppo consolidato può rappresentare un punto di riferimento che non ha necessariamente bisogno di un rinnovo dei soci. Una criticità può essere forse rappresentata dal fatto che, nonostante i suddetti Consorzi agiscano spesso in maniera integrata, emerge in alcuni casi l’opportunità di momenti di coordinamento, finalizzata ad una ulteriore valorizzazione delle conoscenze acquisite e delle potenzialità operative. 3. Punti di forza e di debolezza ENEA Punti di forza Esistono vari punti di forza nel settore Materiali alcuni dei quali sono stati già evidenziati nella descrizione dei laboratori; molti di quelli di tipo tecnico hanno radici lontane e legate alla vasta problematica sui materiali affrontata già ai tempi della “missione nucleare” dell’ENEA. Un elemento importante è rappresentato da una forte azione di sinergia tra le unità operanti nei vari Centri, soprattutto all’atto della proposizione di nuovi progetti. Occorre notare che coesistono interazioni “stabili” e aggregazioni “flessibili”, in riferimento a due specifiche tipologie di raggruppamenti di partners. Le interazioni “stabili”, come quelle alimentate dalle commesse interne (es: settore Fusione) ed esterne (es: Consorzi partecipati), o quelle tradizionali nel settore delle prove non-distruttive, del patrimonio artistico e dell’energia, conferiscono solidità e longevità alle attività di lungo periodo. Le aggregazioni “flessibili”, come quelle realizzate nella microelettronica, sensoristica, nanomateriali, sono state generate tipicamente individuando possibilità di finanziamento in settori innovativi (FISR, FIRB, FAR), e conferiscono un senso di crescente attualità e rinnovamento anche alle attività tradizionali. Si è prestata particolare attenzione all’integrazione delle competenze, cercando di sfruttare la coesistenza di chimici, fisici, ingegneri, architetti, al fine di realizzare una fertilizzazione incrociata di gruppi specialistici. Ad esempio, la sintesi dei materiali è stata connessa con la realizzazione di dispositivi, e sono iniziate operazioni di innesto della fabbricazione di materiali innovativi in settori già maturi (es: i metamateriali che verranno prodotti dai gruppi operanti sulla compatibilità elettromagnetica). E’ stata poi realizzata una crescente integrazione con il sistema industriale, cercando di individuare le linee di sviluppo delle imprese e tenendone conto nella preparazione delle proposte di finanziamento. Questo ampliato confronto con le industrie ha consentito di migliorare la intercettazione della domanda effettiva, emanata dai piani di sviluppo industriale delle imprese, facendo apparire l’ENEA come un partner dotato di rapida capacità di aggregazione interna e di realizzazione di obiettivi concreti, seppur limitato da una ancora estesa burocrazia. Punti di debolezza Alcuni dei punti di debolezza sono comuni alla maggior parte delle attività ENEA, ed altri sono più specifici del settore Materiali.

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In molte delle attività più consolidate e legate al “partenariato stabile” esistono delle figure professionali in estinzione. Non si tratta soltanto delle sempre più carenti risorse umane con diploma o qualifica di tecnico di officina (che continuano a indebolire soprattutto i centri di Casaccia e Faenza), ma ci sono anche alcune branche tecnico-scientifiche come le prove meccaniche o le sintesi chimiche, che sono messe a rischio da questo problema. Occorrerebbe una politica di intervento a livello di Ente, prima che queste crescenti lacune diventino irreparabili. Un altro punto di debolezza è connesso alla difficoltà di accesso ai centri. In particolare, alcuni aspetti dei regolamenti di accesso rendono problematica la realizzazione dei “centri aperti” o dei “job center” che si vorrebbero costituire attorno alle apparecchiature uniche e di maggior valore. Tutto ciò limita la presenza di operatori esterni ed industrie all’interno dei Laboratori, mentre l’apertura agli ospiti potrebbe favorire l’instaurarsi di collaborazioni stabili e la realizzazione di nuovi progetti. Inoltre occorrerebbe rimuovere le rigide regole per l’acquisizione del personale in formazione. La irregolarità nella attuazione delle selezioni di personale , il ricorso sistematico al metodo del concorso di grandi dimensioni, contrastano sempre di più con l’impostazione, di fatto a breve termine, delle attività tecniche. Tutti i progetti hanno una durata al massimo triennale, e molte commesse industriali hanno durata semestrale o annuale: perché l’ENEA rimanga competitiva rispetto all’esterno, occorre ricorrere ad un maggior numero di tipologie di contratti di lavoro, realizzando selezioni con tempi certi e cadenzati (almeno una volta l’anno). Le attività sui “Materiali” dell’ENEA soffrono attualmente di una ridotta presenza in Europa. Essa è legata al fatto che è stato necessario far partire le attività da una recente riorganizzazione interna e, contemporaneamente, ci si è dovuti confrontare con un impegnativo portafoglio progettuale basato su finanziamenti nazionali e regionali. Senz’altro l’incremento della presenza dell’attività “Materiali” dell’ENEA in Europa, è tra gli obiettivi primari del futuro. E’ confortante rilevare (vedi paragrafo successivo) che le attività sui materiali sono affini a molte delle “piattaforme tecnologiche” individuate dalla Commissione Europea. Infine va segnalato il fatto che le attività tradizionali soffrono del problematico rinnovo della strumentazione più obsoleta e manutenzione dell’esistente. Su questo fronte si è già provveduto ad un autofinanziamento all’interno del settore Materiali, ma una azione ed una politica coordinata di Ente su questo fronte renderebbe più solidi e continuativi tali sforzi. 4. Quadro di riferimento / domanda reale e potenziale Il quadro di riferimento delle attività, inteso come la domanda di ricerca, tecnologie e servizi, attuali e future, deve essere rappresentato da vari punti di vista:

- Lo scenario nazionale - Lo scenario europeo - La interazione con la programmazione regionale - Le commesse provenienti direttamente dalle industrie - La interazione con la Pubblica Amministrazione

Scenario nazionale In ambito nazionale, costante attenzione è stata dedicata a mantenere aderenza con il ben noto Piano Nazionale della Ricerca e le sue evoluzioni, sfruttando in particolare la dose di flessibilità che le attività sui materiali possiedono, e puntando ininterrottamente alla innovazione dei prodotti. Nell’ultimo quadriennio sono state elaborate circa 50 nuove proposte progettuali, correlate al settore Materiali, in cui la quota media dell’ENEA è stata di circa il 50%. Esse hanno avuto un tasso medio di successo superiore al 70%, ed acquisito un finanziamento per l’ENEA di oltre 10 M€ all’anno. I progetti approvati afferiscono a tutte le forme di finanziamento previste dal MIUR e dalla legge 297/99: FAR, FIRB, FISR, Laboratori pubblico-privati. Nel corso del 2006 è prevista la conclusione delle istruttorie per circa 40 nuove proposte, del costo totale di 70 M€, che includono alcune iniziative che meritano una menzione particolare. Innanzitutto i due Laboratori Pubblico-Privati TEXTRA (Brindisi) e TRIPODE (Portici), del costo complessivo delle attività ENEA di circa 13 M€, che rappresenteranno una nuova esperienza anche dal punto gestionale (per le implicazioni organizzative che essi comportano), e sperimenteranno due filosofie di approccio con il partenariato: reti tematiche vaste e distribuite, sui trasporti (TEXTRA) e concentrazione di risorse per

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lo sviluppo di nuove tecnologie, sull’elettronica (TRIPODE). Il progetto TRIPODE sarà descritto nel prossimo paragrafo come un esempio rappresentativo delle più recenti attività nel settore Materiali. Inoltre va sottolineato che lo sforzo realizzato con la proposizione di 14 progetti nel recente bando PNR-MIUR, per un costo complessivo di 33 M€, è stato premiato con la approvazione di 8 di questi per il passaggio alla definizione dei progetti esecutivi. Ciò costituisce una prova diretta della aderenza tra l’offerta di scienza e tecnologia dei materiali dell’ENEA, e la domanda che il Paese esprime attraverso il MIUR. I settori interessati saranno quelli dei trasporti, materiali strutturali, info-mobilità, tecnologie della informazione e delle comunicazioni, microgenerazione di energia. Scenario europeo La grande attenzione dedicata all’ingresso significativo delle attività ENEA sui materiali a livello nazionale, si è dovuta compensare con il contenimento degli interventi nell’ultimo Programma Quadro (FP6), limitati a poche proposizioni e ad interventi minimali. Assai diverso è l’atteggiamento previsto per il futuro: nel contesto del nuovo Programma Quadro (FP7), è stata condotta una analisi preventiva, che si conclude con la constatazione che le attività finora realizzate, sono pertinenti con più d’una delle varie Piattaforme Tecnologiche previste da FP7, in particolare nei raggruppamenti dei Nanomateriali, Materiali per l’Ingegneria, Scienze e Tecnologie dell’Informazione (Nanotechnologies for medical applications, Waterborne Technology Platform, Mobile ad wireless Technology Platform, European Technology Platform for the future of textiles, Platform on future manufacturing technologies, European Technology Platform for Advanced engineering materials and technologies). Altre interazioni potranno essere sviluppate d’intesa con altre Unità ENEA, essenzialmente nei settori dei trasporti e dell’energia su: Hydrogen and fuel cell Technology Platform, Technology Platform on Photovoltaics, Advisory Council sui trasporti (Road Transport research, Rail research). Con questi obiettivi si intende contribuire in maniera significativa all’aumento della raccolta per l’ENEA dei finanziamenti comunitari. In tal senso, l’ampio partenariato finora composto attorno all’ENEA in ambito nazionale, costituirà indubbiamente un elemento di vantaggio. Interazione con la programmazione regionale La ridefinizione delle procedure di interazione tra Governo Centrale e Governi Regionali, ha portato negli anni recenti ad un crescente ruolo delle Regioni nel definire e finanziare le politiche di ricerca e sviluppo locali, pur se concordate con i vari Ministeri di riferimento (principalmente MIUR, ma anche MAP e MATT). Questa innovazione metodologica interessa tutti i Centri di ricerca in cui opera l’ENEA nel settore Materiali. Sono state avviate iniziative di partecipazione ai vari Distretti in Campania, Puglia, Sicilia, Trentino, alcune delle quali già formalizzate (in Campania, con la partecipazione al Distretto IMAST ed al Centro Regionale di Competenza). Inoltre sono state avanzate proposte di finanziamento regionale oltre che nelle regioni suddette, anche in Emilia Romagna, Lazio, Toscana e soprattutto Puglia nel qual caso sono stati preparati 10 progetti per il recente bando regionale su “Progetti Strategici”. Il ricorso al finanziamento regionale viene oramai perseguito come un obiettivo permanente, e sarà incrementato in funzione di un plausibile incremento di domanda delle amministrazioni regionali. Consulenze, commesse tecnico-scientifiche e formazione specialistica Nel settore Materiali si realizzano anche attività su commesse interne ed esterne. Tralasciando le prime (dal valore medio annuale di circa 0.5 M€), che vengono descritte in altri ambiti, conviene concentrare l’attenzione sulle seconde che consentono di acquisire fondi dall’esterno. Esse danno luogo ad una entrata media annuale di circa 0.5 M€, e vertono principalmente su servizi di prova commissionati da piccole -medie industrie, appartenenti al settore delle prove non distruttive, metrologia e taratura. Appaiono in crescita le attività di consulenza finanziate direttamente dalle industrie, con l’apparire di studi su nuove tecnologie; si può citare come esempio la partecipazione al costituendo accordo ENEA-Pirelli Labs. La interazione con la Pubblica Amministrazione Le attività di prove e qualificazione hanno da sempre generato un punto d’incontro tra l’ENEA e una varietà di amministrazioni pubbliche. Sono frequenti i contatti con le amministrazioni centrali, ad

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esempio i Ministeri (Ambiente e Infrastrutture) ed il Dipartimento della Protezione Civile, che partecipa insieme all’ENEA e ad altri partners al consorzio ReLuis (Rete Laboratori Universitari Ingegneria Sismica). Varie amministrazioni locali, soprattutto comunali, richiedono consulenze, sopralluoghi e misure soprattutto nel settore dell’edilizia civile, della protezione da eventi sismici ed il monitoraggio dell’inquinamento elettromagnetico. Da sottolineare inoltre è il contributo del personale più esperto alle attività di consulenza, valutazione e monitoraggio di progetti (ai quali l’ENEA non partecipa) finanziati dal MIUR e da alcune regioni. 5. Filoni progettuali A questo punto è utile illustrare le possibili aggregazioni dei vari progetti ENEA che caratterizzano il settore, in vasti “Filoni progettuali”, tutti dotati di una dimensione significativa. Specificamente, si può individuare l’aggregazione in: “Materiali per l’ingegneria”, “Nanomateriali” , “Materiali per dispositivi”. Il filone dei “Materiali per l’ingegneria” comprende le attività più assestate nella storia dell’Ente (16 progetti in corso più 6 in fase di contrattualizzazione), inerenti le applicazioni in cui dominano le proprietà meccaniche e strutturali dei materiali, tipicamente con impieghi a breve termine. Per questo, il filone contiene anche la maggior parte delle attività svolte sulla base di commesse esterne di servizio, prove, tarature. Il filone dei “Nanomateriali” (5 progetti in corso più 2 in fase di contrattualizzazione) invece si riferisce alle attività con maggiore contenuto strategico e di lungo termine, in ragione del fatto che esso richiede la messa a punto di metodologie di sintesi, d’uso e di caratterizzazione assolutamente non convenzionali e spesso da mettere a punto ex-novo. Infine il filone “Materiali per dispositivi” (7 progetti in corso più 2 in fase di contrattualizzazione) contiene alcune attività di recente attivazione all’interno dell’ENEA, ma già dotate ovunque di grande risalto, relative allo studio di funziona lità di tipo elettrico, ottico, elettronico dei materiali, orientate anche alla realizzazione diretta di dispositivi elettronici, sensori e altri componenti complessi. Inoltre, si rammenta che, nel contesto del bando “Idee Progettuali” del MIUR, sono giunti alla fase di definizione dei progetti esecutivi, 7 progetti afferenti principalmente al filone “Materiali per l’ingegneria” ed 1 progetto afferente a “Materiali per dispositivi” . A titolo di esempio, nel caso dei “Materiali per dispositivi” si vuole illustrare qui di seguito il dettaglio della sua evoluzione, poiché mostra come è stato possibile gestire in maniera integrata vari progetti di tipologia affine, fino a generare iniziative di grandi dimensioni. Materiali per dispositivi L’aggregato dei progetti relativi ai materiali per dispositivi, si è evoluto fino alla proposizione del Laboratorio Pubblico-Privato TRIPODE (in fase di istruttoria) e della relativa filiera industriale DICEFLEX (recentemente selezionata per proseguire nella fase istruttoria). Si tratta di un caso di sviluppo di tecnologie in ENEA, individuate tra quelle più innovative presenti sul mercato internazionale, che si realizza a livello nazionale con una tempestività tale da far guadagnare all’ENEA una oggettiva visibilità, sia a livello tecnico-scientifico, sia all’interno delle organizzazioni a vario titolo interessate (consorzio CAMPEC, Distretto IMAST, Centro di Competenza Regionale, ecc.). La maggior parte dei progetti pertinenti (che non esauriscono l’intera gamma) si riferiscono alle cosiddette “tecnologie soft”, che sono nate come uno spin-off delle attività ENEA sul fotovoltaico, e consistono in una serie di tecnologie che fanno un ridotto uso di energia: fabbricazione di film sottili a temperature di 20 – 300 °C lavorazioni elettrochimiche del silicio a temperatura ambiente; utilizzo di materiali polimerici, sia come supporto che come materiali attivi; stampa diretta di materiali funzionali in forma semi-liquida, ecc. Alcune di esse sono dotate di un ridotto impatto ambientale : la stampa “ink-jet” dei materiali funzionali, evita il ricorso alle comuni pratiche di fotolitografia e la gestione dei relativi reflui; la strutturazione diretta dei materiali polimerici (“embossing”), conferisce direttamente alcune funzioni a quelle superfici, evitando di applicarvi ulteriori materiali. Inoltre i prodotti selezionati dall’ENEA sono tendenzialmente a basso consumo energetico (perché funzionanti a temperatura ambiente o realizzati nella forma di nano-dispositivi), portatili (perchè a basso peso e dotati di flessibilità meccanica), con la potenzialità di estensione diretta alle sorgenti di illuminazione a basso consumo. L’insieme di queste caratteristiche giustifica a nostro avviso il termine utilizzato: “tecnologie soft”.

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Le attività di avviamento sono state realizzate con i progetti MICROPOLYS (FIRB) e TANO (FAR, ENEA e STMicroelectronics), orientati alla individuazione di prodotti polimerici per il settore della elettronica organica (quindi: substrati polimerici, semiconduttori organici, altri materiali polimerici funzionali) ed alla messa a punto di “enabling technologies” (display OLED su vetro, fabbricazione di componenti su plastica). Inoltre, con il progetto CAMPEC, è stata realizzata l’acquisizione delle tecnologie “ink-jet” ed “embossing”. Sul versante dei sensori, le attività sono iniziate con i progetti POSSENTE (Intesa MIUR-ENEA) e SVISENARIA, che hanno messo a disposizione materiali sensibili e prototipi di dispositivi per l’applicazione al controllo dell’inquinamento atmosferico. Questo fascio sinergico di azioni e progetti è sfociato nella proposizione del Laboratorio Pubblico-Privato TRIPODE (ENEA, IMAST-STMicroelectronics, Università di Salerno). Esso consentirà di stabilizzare queste azioni, nell’arco dei prossimi anni, come richiesto dal MIUR: 3 anni di finanziamento + 5 anni di sostegno. Il laboratorio TRIPODE si occuperà di:

• Display OLED (analizzandone nuove architetture a basso costo, compatibili con concetti di fabbricazione dei suddetti dispositivi anche su rulli di polimeri flessibili);

• Circuiti polimerici (sperimentazione di nuovi polimeri semiconduttori, isolanti e conduttori, adatti alla realizzazione di micro-componenti integralmente polimerici come transistori, capacitori, resistori, e dei relativi circuiti complessi come gli elementi di memoria);

• Sensori e altri componenti integrati con film polimerici (sensori basati su polimeri da applicare a dispositivi portatili per applicazioni nel settore biomedico, agroalimentare, della tracciatura, batterie completamente polimeriche);

• Tecnologie di stampa (getto d’inchiostro, “nano-imprint lithography”, calcografia, sintesi di inchiostri funzionali).

In queste azioni, l’ENEA si è senz’altro posto nel ruolo riconosciuto di battistrada per l’introduzione di nuove tecnologie di fabbricazione, è sarà importante mettere a punto le più opportune soluzioni organizzative per la valorizzazione dell’Ente nell’ambito del partenariato, peraltro già abbondantemente predisposte dalla partecipazione al Consorzio CAMPEC ed al Distretto IMAST, entrambi con sede nel luogo (polo tecnologico di Portici) di realizzazione del Laboratorio TRIPODE. Sulla scorta delle analisi per la composizione del Laboratorio Pubblico-Privato TRIPODE, l’ENEA ha poi individuato un più esteso partenariato industriale, che ha consentito di partecipare con successo al recente bando MIUR, nel settore “ICT e componentistica elettronica”, aggregando attorno alla propria iniziativa: medie industrie del settore dei materiali polimerici high-tech (Ferrania, COVEME), una media industria del vuoto (SISTEC-Angelantoni), una media industria dei macchinari (Aurel), una grande industria microelettronica (STMicroelectronics), nonché il Consorzio CAMPEC ed il Distretto IMAST. Pertanto l’azione sulle “tecnologie soft” potrebbe sfociare nella creazione di una vera e propria filiera industriale nazionale su questi argomenti, altrimenti detta “piattaforma stabile”, secondo le richieste del MIUR. Quanto sopra esposto rappresenta un caso positivo in cui l’ENEA, intervenendo:

- direttamente (con le proprie risorse umane e tecnostrutture), - con tempestività rispetto alle nuove tecnologie emergenti, - in aderenza alle linee di sviluppo della ricerca nazionale (PNR, MIUR), - con attenzione alle dinamiche regionali

ha potuto acquisire un ruolo visibile, significativo, apprezzato dal partenariato e dagli end-users. 6. Conclusioni

Nel seguito si cercherà di sintetizzare le principali peculiarità del settore Materiali dell’ENEA, che possono essere utili per individuare possibili linee evolutive.

- Il suddetto settore si è sviluppato a partire da una esperienza di elevata interdisciplinarietà, e questa lo pone a stretto contatto con tutti gli altri settori di attività dell’ENEA. Si è cercato di mantenere nel tempo la naturale orizzontalità, che scaturisce dal linguaggio comune della scienza e tecnologia dei materiali, realizzando però recentemente alcune importanti aggregazioni che hanno guadagnato visibilità al ruolo dell’ENEA, soprattutto a livello nazionale .

- E’ risultato premiante anche il mantenere una elevata flessibilità di intervento, che ha messo l’Ente in condizione di rispondere all’intera gamma della domanda di ricerca del Paese, sia nella

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raccolta di finanziamenti pubblici per progetti scientifici e applicativi (per prodotti e processi), sia in risposta a domande di altro tipo da parte delle industrie e della Pubblica Amministrazione.

- Il criterio portante, adottato nella illustrazione dei Laboratori, è stato quello della individuazione di una sinergia tra unità più piccole, orientata a raggiungere una adeguata massa critica ed un significativo impatto esterno. Tra i vari Laboratori descritti esiste inoltre un collegamento sistematico, che consente di realizzare anche obiettivi interdisciplinari e di alta innovazione a breve termine.

- L’insieme dei progetti in atto è contraddistinto da una dominanza di progetti di dimensioni significative, che coinvolgono personale e laboratori e che consentono tra l’altro di effettuare importanti investimenti e rinnovamenti strumentali, realizzando una strategia di valorizzazione delle capacità di intervento dell’ENEA.

- Nonostante il quadro tracciato sia ritenuto per certi aspetti soddisfacente, esistono indubbiamente alcune aree ove si potrebbe intervenire per aumentare la competitività, soprattutto verso l’esterno. In particolare si auspica una aumento della flessibilità e rapidità delle procedure interne, una maggiore presenza in Europa anche attraverso forme di coordinamento ad alto livello , l’aumento delle dimensioni critiche di alcune attività per divenire maggiormente competitivi a livello nazionale e internazionale.

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Elementi di presentazione/discussione per la definizione del programma sui

materiali in EneaLe competenze, i programmi, le relazioni, il posizionamento MAT

Massimo CORCHIA

Riunione del 7/2/2006

Nanolavorazione dimostrativa a fascio ionico su un wafer di silicio

Elementi di presentazione/discussione Elementi di presentazione/discussione per la definizione del programma sui per la definizione del programma sui

materiali in Eneamateriali in EneaLe competenze, i programmi, le relazioni, il posizionamento MAT

Massimo CORCHIAMassimo CORCHIA

Riunione del 7/2/2006Riunione del 7/2/2006

Nanolavorazione dimostrativa a fascio ionico su un wafer di silicio

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Approccio OperativoApproccio Operativo

Dall’incrocio fra

Metodologie operative “storiche”Competenze e laboratori disponibili

PartenariatoKnow-how acquisito

Con

Piani nazionali (PNR)Piani Internazionali (PQ-UE)

Piani Regionali (Distretti sulla ricerca)Domanda di servizi e consulenza da PA e mondo produttivo

Committenza interna

1 di 2

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Approccio OperativoApproccio Operativo

Si ricava il posizionamento che permetta

Adeguamento di metodologie operativeRiassestamento delle competenze rispetto

alle criticitàOttimizzazione degli investimenti proposti

nella nuova progettualità

2 di 2

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMissione Missione

Si ritiene tuttora valida la missione attuale basata su:

Produzione di conoscenze, realizzazioni sperimentali sino alla prototipazione, formulazione e coordinamento di progetti

complessi nel campo della scienza e tecnologia dei materiali, a supporto della sostenibilità dello sviluppo del Paese,

mediante attività di:

Ricerca e Sviluppo

Formazione specialistica e di eccellenza

Prestazione di servizi e di consulenza ai Settori Produttivi e alla Pubblica Amministrazione

1 di 2

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMissioneMissione

Tale attualità si evince da:

Il significativo importo delle risorse finanziarie (76 M€di cui 45 M€ a finanziamento esterno) acquisite e

utilizzate nell’ultimo quadriennio

Il numero e dalla qualità delle relazioni di partenariato attivate ( circa 80 Partner di cui 50 privati)

I risultati conseguiti

Il numero, il budget e il partenariato che caratterizzano le nuove proposte progettuali presentate

2 di 2

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

PrincipaliPrincipali Modalità OperativeModalità Operative

1. Aggregazione di competenze multidisciplinari integrabili nelle attività di R&S materiali

2. Capacità d’interazione operativa sia con partner di ricerca pubblici sia con privati

Operare sul versante della ricerca di medio-lungo periodo, dellaricerca applicata di breve medio periodo e della dimostrazione

prototipica

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

PrincipaliPrincipali Modalità OperativeModalità Operative3. Promuovere, gestire e partecipare a strutture di ricerca

miste pubblico-privato:

Società e Consorzi Partecipati

Laboratori Pubblico-Privato in accordo con il Piano Nazionale della Ricerca

Distretti regionali per contribuire alla definizione e attuazione delle politiche territoriali della ricerca

2 di 2

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Settori d’Intervento

VERTICALI

Materiali StrutturaliMateriali Funzionali

Scienza e Tecnologia delle SuperficiNanomateriali

Tecnologie Soft

ORIZZONTALI

Qualificazione, Progettazione e ModellizzazioneScienza delle Microstrutture

Strumenti per il trasferimento di know-howNuove metodologie gestionali

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico Scientifica

MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Collegamenti funzionali delle attivitàCollegamenti funzionali delle attività

NANOMATERIALISCIENZA E

TECNOLOGIA DELLE SUPERFICI

TECNOLOGIE“SOFT”

MATERIALISTRUTTURALI

MATERIALIFUNZIONALI

TRASFERIMENTODI

KNOW-HOW

COMPONENTIE

DISPOSITIVI

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Materiali StrutturaliMateriali Strutturali

Materiali: ceramici, compositi a matrice ceramica, polimeri e relativi compositi, metalli

e schiume metalliche, materiali da costruzione, shape memory alloys

Competenze: sintesi di materiali, processi di fabbricazione di componenti, tecniche di

giunzione, sviluppo di metodologie di progettazione e verifica di affidabilità, caratterizzazione e qualifica di materiali e componenti, dinamica strutturale

e controllo delle vibrazioni

Ambiti applicativi: Ingegneria Civile, Meccanica e Aerospaziale, Trasporti, Energia, Patrimonio

Culturale

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Materiali StrutturaliMateriali StrutturaliCivile

Materiali a base polimerica per il rinforzo strutturale e l’adeguamento sismico;Materiali e tecnologie per dispositivi di isolamento e di dissipazione dell’energia sismica

( p.e.. Materiali ceramici per sistemi di protezione sismica di statue e monumenti )Materiali intelligenti ( smart peches) Materiali per l’edilizia ecosostenibile

Meccanica-Aerospaziale-Trasporti:

Macchine termiche motoristica, componentistica meccanica,Materiali ceramici per bioprotesi meccaniche ;

Materiali e tecnologie per il controllo delle vibrazioni di apparecchiature delicate, attrezzature e strumentazioni aerospaziali. Sistemi antivibranti per la sicurezza degli

impianti industriali ( protezione di impianti petrolchimici)Tecnologie di trattamento delle leghe leggere, compositi ceramici, schiume metalliche Materiali e Tecnologie per la riduzione delle emissioni acustiche, barriere antirumore

( p.e... apparati silenti), normative e linee guida per i materiali ferroviari

Energia

Progettazione, realizzazione e messa a punto di metodologie innovative di prove e indagine per testare materiali per l’energia avanzata (fusione) in condizioni operative rappresentative

(corrosione, fatica, infragilimento da idrogeno)

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Materiali StrutturaliMateriali Strutturali

Network

Rete dei Laboratori Universitari per l’Ingegneria Sismica RELUISIndustrie e strutture di ricerca del settore energetico (Ansaldo Energia, Ansaldo

Ricerche, ENEL), FDA Technology work program, Progetto integrato IP-EurotransVI Programma Quadro, Solare termodinamico

Settore trasporti (Avio, Mermec, Alstom, Rodriquez ferroviario e cantieri, Ansaldo Trasporti, AICQ settore trasporto su rotaia)

Settore manifatturiero (Sacmi, CeramTec,….ecc.), ricerca pubblica (CNR, Università e Politecnici……) consorzi partecipati ENEA (Cetma, Calef, Procomp, ….)

Posizionamento

Laboratorio di riferimento OPCM3274 per l’ingegneria sismica Buon livello sulle PND per la caratterizzazione meccanica dei materiali strutturali

Buon livello anche sul piano internazionale su monoliti ceramici e compositiRafforzare, su specifici settori quali la durabilità e la qualificazione meccanica in ambiente

controllato, la presenza nel campo dei materiali polimerici e relativi compositiInvestire su leghe leggere e schiume metalliche

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Materiali strutturali

Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Barriere antirumore Progetto Apparati Silenti

Meccanismi di crollo di strutture monumentali

Blind Test TREMA-RELUIS

Progetto APE:

Strumentazione delicata in ambiente ostile

Progetto TREMA

Nuovi Materiali e Tecnologie innovative per il rinforzo strutturaleProgetto Early Warning

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Materiali strutturaliMateriali strutturali

Componentistica meccanica

Carter ceramico per pompa peristaltica

Scambiatore di calore ceramico (progetto

Bayhex)Ceramico massivo

autopassivante

CMC a fibre lunghe

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Saldatura testa a testa di lega di Al

Saldatura per trasparenza, con finitura superficiale, di lega di Al

Saldature di Leghe Leggere con Fascio ElettronicoSaldature di Leghe Leggere con Fascio Elettronico

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico Scientifica

MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Materiali funzionaliMateriali funzionali

ApplicazioniRivelatori di gas e di

pressioneInchiostri funzionaliComponenti per il ciclo

dell’idrogenoCelle a combustibileNano-dispositiviSensori scintigraficiDispositivi per il controllo

delle onde e.m.Rivelatori di radiazioniCavità laserRivelatori per

identificazione di materiali biologici

NetworkPartenariato di

progetti FISR, FIRB, Legge 297

CompetenzeCompositi polimerici porosiCompositi polimerici a bassa

viscositàMembrane selettiveMetalli nanostrutturatiNanotubi di carbonioNuovi scintillatoriDesign e test di

metamaterialiDiamante semiconduttoreCeramici-policristallini

trasparentiDeposizione di strati proteici e

immunoglobuline

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Indicazioni per il futuroIndicazioni per il futuro

Materiali funzionaliMateriali funzionaliValorizzazione degli investimenti realizzati sulle tecnologie d’integrazione di

nuovi materiali polimerici nell’elettronica di consumo

Valorizzazione della leadership acquisita, con attivazione di una nuova filiera basata su tecnologie di fabbricazione emergenti, a basso impatto

ambientale (ink-jet, roll to roll…)

Sviluppo di materiali per il ciclo dell’idrogeno (generazione, stoccaggio, membrane separative, componentistica per celle a combustibile)

Sviluppo di materiali sensibili e dispositivi per la sensoristica a stato solido (gas, liquidi e radiazioni)

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico Scientifica

MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Materiali funzionaliMateriali funzionali

(dim: 100 µm)Strato sottile di enzima

perossidasi (analisi AFM)

Inchiostri “elettronici” e “gas-sensibili”

Nanotubo su nano-elettrodi

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico Scientifica

MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Materiali funzionaliMateriali funzionali

16.3 mm16.3 mm1

2

3

1

2

3

1

2

3

Mini-sensori scintigrafici per cateteri

Meta-materiali (metallo-dielettrico) per il controllo selettivo delle onde e.m.

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Scienza e Tecnologia delle SuperficiScienza e Tecnologia delle Superfici

Competenze

• Deposizione da fase vapore di film sottili

• Deposizione di strati spessiper Plasma spray,

elettrodeposizione,elettroforesi, sol-gel

• Trattamenti termicisuperficiali mediante fascio

elettronico e laser

• Caratterizzazione microstrutturale,

meccanica e nanomeccanica

Network• Job centers

• ProgettualitàRegionale• Consorzi partecipati

Applicazioni strutturali

• Rivestimenti ceramici su substrati Metallici

• Rivestimenti in compositopolimero-ceramico

• Rivestimenti di fibre con diamante

• Trattamenti di utensili

Applicazioni funzionali

• Diamante per applicazioni elettroniche (rivelatori di radiazioni)

• Membrane selettive per la purificazione di gas

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Scienza e Tecnologia delle SuperficiScienza e Tecnologia delle Superfici

a

a b

Coating di polveri ceramiche (Al2O3 + ZrO2)depositati

per elettroforesi su substrati di acciaio:a) Come depositatob) Dopo trattamento con fascio elettronico

b

a) Fibra di carbonio rivestita in diamanteb) Interfaccia fibre rivestite/matrice polimerica dopo prove di flessione

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

NanomaterialiNanomateriali

Competenze

• Sintesi di nanocarbonioper CVD e scarica ad arco

• Sintesi di nanocluster metallici con metodi fisici, chimici ed elettrochimici

e per impiantazione ionica

• Sintesi di materiali nanostrutturati per ball-milling

• Caratterizzazione strutturale• Caratterizzazione funzionale

legata alle applicazioni• Simulazione e modellistica

Network• CNR

• PartenariatoProgetti FISR

Destinazioniapplicative

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

NanomaterialiNanomaterialiMateriali strutturali Materiali attivi e substrati Energetica

• Nanofibre di rinforzoper compositi polimericie ceramici (nanotubi di

carbonio e nanofili di SiC)

• Coating nanostrutturatiper applicazioni meccaniche

(super reticoli e clusterimpiantati)

• Substrati di nanodiamante per

Surface Acustic WavesDevices

• Materiali sensibili per gas e liquidi basati su

nanostrutture di carbonio e silicio poroso

• Strutture patternate per integrazione in dispositivi (nanotubi orientati e FIB)

• Nanoferriti per cicli termochimici e idruri leggeri

per lo stoccaggio di idrogeno

• Elettrodi per celle a combustibile a elettrolita

polimerico basati su strati diffusivi in nanocarbonio

catalizzati con nanoparticellemetalliche

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

NanomaterialiNanomateriali

Tessuto di fibre di carbonioricoperto di CNT

Elettrodo in nanowalls di carboniocatalizzato con cluster di Pt

Nanotubi di carbonio orientati

Nanocluster in vetro per impiantazione ionica

Nanotubi di carbonio Multistrato superficiale

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Nanomateriali

Struttura di materiale sottoposto a ball-milling

Mulino a palle su scala pre-industriale

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

SIMULAZIONI DI DINAMICA MOLECOLARE DELLA SINTESI DI NANOTUBI DI CARBONIO AD ALTA TEMPERATURA

N=320 atomi

Stage di nucleazione di un nanotubo di carbonio in condizioni altamente energetiche (T=4000 K)

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico Scientifica

MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Tecnologie “soft”Tecnologie “soft”

ApplicazioniMicroelettronica su vetro, plastica e “roll-to-roll”

Display OLEDReti di sensori

Sensori, etichette RFID integrate con sensoriDispositivi “usa-e-getta”Sensori di gas e liquidiPackage “intelligente” o

“sensibile”

NetworkSTMicroelectronics

Università della Campania - Centro Reg. di

CompetenzaConsorzio CAMPEC

Distretto IMAST“Filiera” prog. DICEFLEX

IRST-TrentoPirelli Labs

CompetenzeFabbricazione di componenti

Deposizioni a bassa temperatura di processo

Tecnologie di fabbricazione, a basso

impatto ambientale (es: ink-jet, ecc..)

Nano-dispositivi a basso consumo di energiaPolimeri e compositi

polimerici innovativi

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico Scientifica

MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Tecnologie “soft”Tecnologie “soft”

• Display OLED• RFID

• Dispositivi portatili• Dispositivi usa-e-getta

• Sviluppo di macchineink-jet

• Sensori a nanofilo• Controllo di

incapsulamento e permeabilità per dispositivi

polimerici• Consulenze per linea di

produzione OLED (Bticino)

• Nasi elettronici integrati• Reti wireless per uso

ambientale• Integrazione con sorgenti di

alimentazione “per elettronica”

Integrazione di sensori e sistemi

“Introduzione” di nuove tecnologie nel Paese

Sviluppo di elettronica di consumo “alternativa

al silicio”

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico Scientifica

MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Tecnologie “soft” Tecnologie “soft” -- RealizzazioniRealizzazioni

Transistori e fotorivelatorisu vetro Silicio e OLED su plastica

Sensori di gas e test in campo (Pozzuoli, Solfatara)OLED polimerici e organici

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico Scientifica

MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Tecnologie “soft” Tecnologie “soft” -- FacilityFacility

Camere pulite per microelettronica su vetro e plastica Nanolavorazioni a fascio ionico

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico Scientifica

MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Qualificazione, Progettazione e Qualificazione, Progettazione e ModellizzazioneModellizzazione

Prove sismiche su tavole vibranti

Prove combinate meccaniche-climatiche

Monitoraggio strutturale, prove in sito

Qualificazione di materiali, sistemi e componenti sportello tecnologico per la PMI

supporto alla progettazione qualificazione dinamica ed ambientale

Nel 50% dei casi l’attività di qualificazione per le PMI è anche di supporto alla progettazione per migliorare il prodotto

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico Scientifica

MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

ModellizzazioneModellizzazioneModelli di correlazione tra prove NDT e prove tradizionali per la

caratterizzazione delle proprietà meccaniche dei materiali strutturali;

Modelli di stima della vita operativa dei materiali e delle strutture tramite prove di invecchiamento accelerato;

Modelli di analisi dei dati di monitoraggio per la manutenzione programmata e straordinaria di strutture, apparecchiature e sistemi complessi;

Modelli per la dinamica strutturale ed il controllo delle vibrazioni, sottostrutturazione, modelli non lineari, problemi di scala

Modelli FEM commerciali per l’analisi strutturale;

Modellistica su scala atomica, classica e quantistica

Modellizzazione multiscala

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Taratura diStrumenti ecomponenti non standard

Temperatura(termometri a resistenza e termocoppie)Lunghezza(calibri di precisione e blocchetti piano paralleli)Misure elettriche (voltmetri, amperometri e resistori in c.c. e c.a.)

Laboratoriometrologico

LaboratorioControllo Qualita’

Stazioneaddestramento personale

Certificati SIT (Servizio Italiano Taratura)

Certificazioni ISO 9000 (InternationalStandard Organization)

Addestramento personale in automazione industriale

Attività operative al servizio dioperatori esterni,pubblici e privati

Prove Non Distruttive(ultrasuoni, endoscopia, termografia, RX industriale)Prove di simulazione(camere climatiche e saline)

Corsi di formazione ed addestramento personale in automazione industrialeComponenti elettro-pneumatici (caratteristiche statiche, dinamiche e funzionali)Sistemi di controllo (strategie e filosofie di regolazione ed elaborazione di programmi di simulazione)Banchi didattici della Portata (liquidi - aria)

Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Sintesi

MicrostrutturaMicrostruttura

ApplicazioniScienza delle MicrostruttureScienza delle Microstrutture

Applicazioni

POSIZIONAMENTO

• Patrimonio distrumentazione e competenze con

caratteristiche di unicità non solamente sul piano

nazionale

• Forti relazioni a livello nazionale ed internazionale

ATTIVITA’

• Supporto interpretativo allo sviluppo di

metodologie di sintesi e processamento

• Diagnostica su aspetti comportamentali

• Supporto interpretativo ad analisi dei guasti

• Sviluppo di metodologie di gestione

remota di strumentazione

COMPETENZE

•Microscopia elettronica in trasmissione

•Microscopia elettronica a scansione

•Diffrazione di Raggi X

•Spettroscopia elettronica (XPS,Auger,EELS)

•Spettroscopia di Raggi X

•Spettroscopia ottica

•Spettroscopia di ioni secondari

•Microscopia a stilo (STM, AFM…….)

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Indicazioni per il futuroIndicazioni per il futuroMetodologie di qualificazione e Metodologie di qualificazione e

caratterizzazionecaratterizzazioneMetodologie avanzate e tecnologie emergenti per l’ingegneria (prove

dinamiche e pseudo-dinamiche, caratterizzazioni termomeccaniche, diagnostica in situ e prove non distruttive)

Analisi della durabilità e del ciclo di vita di materiali, dispositivi e componenti

Integrazione dei Laboratori MAT con reti nazionali e internazionali (RELUIS, Intraledge, …)

Attivazione di metodologie per la gestione remota di strumentazione complessa

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

FRONT END SERVER

DEDICATED LAN

(GIGABIT ETHERNET)

•Microscope display

•Spectroscopies

•STEM

DIRECT CONNECTION

•Phosphor screen

•TV-CCD Camera

•Webcams

TEM TECNAI G2 F30

WEB

WEB

WEB

TEM laboratory area

http://campus01.brindisi.enea.it/tem

REMOTE USERS

Remote TEM PAD

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

L’ operatore principale

Può rilasciare all’

Utente remoto

Il controllo del microscopio

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Strumenti per il trasferimento di knowStrumenti per il trasferimento di know--howhow

Accordi con soggetti esterni per la gestione e la valorizzazione sulmercato di tecnologie mature (SIET – MAT METR Trisaia, Agenzia

Polo Ceramico – MAT ING Faenza)

Valorizzazione di tecnologie mature attraverso la realizzazione di Job Center

Sinergia con i Consorzi Partecipati, per attività di ingegnerizzazione e innovazione d’interesse industriale

Sostegno alla realizzazione di spin-off ad alta tecnologia

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Esigenze di innovazione gestionaleEsigenze di innovazione gestionale

Sviluppo di metodologie specifiche per la gestione a regime:

dei Laboratori Pubblico-Privato

degli accordi per la condivisione in teleoperazione con l’esterno di strumentazione complessa

di Job Center basati sulle tecnologie di trattamento superficiale

Altro…………………………………….

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico Scientifica

MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIELa ReteLa Rete

La Rete dei CentriLa Rete dei CentriI Centri ENEA in cui operano direttamente le competenze della

UTS “Materiali Nuove Tecnologie” e le Tecnostrutture dei Consorzi costituiscono una Rete diffusa sul territorio

Il coordinamento integrato di tale Rete, oltre che supportare ilraggiungimento degli obiettivi programmatici:

permette una maggiore concretezza ed efficacia nelle azioni di trasferimento e di attivazione di “spin-off”

valorizza le attività di formazionecoglie meglio le opportunità derivanti dai programmi nazionali e

comunitari di intervento, soprattutto per e nel Mezzogiornosupporta nello specifico la Pubblica Amministrazione nel nuovo quadro

di decentramento decisionale che si va affermando nel Paese

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico Scientifica

MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEOrganicoOrganico

Tipologie del PersonaleTipologie del Personale

252234156

2553

050

100150200250300

Unità

Tipologia

Ripartizione per assegnazione

Organico assegnato

Personale operativo

Personale sui Progetti esui Servizi Scientifici

Personale di gestione

Personale sviluppocompetenze

260

114

25

60

50

100

150

200

250

300

Unità

Organico assegnato:comprensivo del personale in Legge Treu, comandato,altro

Personale operativo

Personale sui Progetti e sui Servizi Scientifici

Personale di gestione: comprensivo dell'impegno nella struttura dell'UTS epresso Organismi di Società e Consorzi partecipati e presso Gruppi Scientifici

0Tipologia

Nazionali e Internazionali

Personale sviluppo competenze:comprensivo delle attività finalizzateall'acquisizione di nuovi Progetti

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Tipologie d’intervento e Fonti di Tipologie d’intervento e Fonti di Finanziamento Finanziamento

L’operatività dell’Unità è indirizzata verso tre tipologie d’intervento:

attuazione di progetti autonomamente elaborati e sviluppo delle proprie competenze per la produzione di nuova progettualità

prestazione di consulenze e servizi tecnico-scientifici e attività di formazione specialistica e di eccellenza

Partecipazione, mediante commesse interne, alla realizzazione delle attività programmatiche afferenti alle altre Unità dell’Ente

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Risorse finanziarie 2002/2005Risorse finanziarie 2002/2005L’Unità dalla sua costituzione e quindi nel corso dell’ultimo quadriennio, ha elaborato circa 50

nuove proposte progettuali che hanno visto un tasso medio di successo superiore al 70%. Il costo totale delle attività è di 76 M€ con un contributo dei committenti di 45 M€

(60% dei costi)

Le attività articolate mediamente in circa 30 schede budget per anno, hanno prodotto entrate programmatiche e spese progettuali conseguenti, al netto del personale, per oltre 11.000 k€ all’anno,

con la seguente tipologia di spesa:

impianti e immobili: 2.000 k€ (19% del totale)strumentazione e attrezzature: 4.500 k€ (40% del totale)servizi di ricerca e consulenze: 1.300 k€ ((12% del totale)

missioni e formazione: 1.300 k€ (12% del totale)Manutenzione strumentazione e impianti: 1.000 k€ (9% del totale)

altre spese correnti: 900 k€. (8% del totale)

Il costo totale annuo del personale in organico è di 11.000 k€, per un costo totale medio annuale delle attività di 22.000 k€, con un valor medio di progetto pari a circa 700 k€, di cui 350 k€ di personale e 350 k€ di

spese progettuali

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Fonti di Finanziamento Fonti di Finanziamento

Costo totale dei Progetti in essere 76.000 k€

5% 1%

88%

6% Dai Consorzi

Commesse Interne

Progetti AutonomamentePresentati

Servizi e Consulenze

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Portafoglio Programmatico 2002Portafoglio Programmatico 2002--20052005

La differenza tra il Costo ENEA e il Contributo a ENEA (Cofinanziamento) è assicurato da impegno di proprio personale

0

50.000

100.000

150.000

200.000

k€

R1=0,46 R2=0,63

R1=76.000/160.000 R2=45.000/76.000

Costo ENEA

Costo Totale

Contributo a ENEA

Costo ENEA

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Risorse FinanziarieRisorse Finanziarie

Ripartizione Portafoglio per Soggetti Finanziatori

78%

1%

5%

8%

7%1%

UE

INDUSTRIA

MIUR

EPR

CONSORZIENEAALTRIPUBBLICI

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Tipologie dei PartnerTipologie dei Partner

11,50%

25,60%

18,00%

44,90%

Consorzi

Università

Enti Pubblici diRicerca

Industriali

Numero Partner 80

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Febbraio 2006o.a 48

Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Ripartizione per tipologia di prodotto Ripartizione per tipologia di prodotto

Nota1: Numero medio dei prodotti nell’anno durante il periodo 20Nota1: Numero medio dei prodotti nell’anno durante il periodo 200101--20042004Nota2: In tale ripartizione non sono state riportate le attivitàNota2: In tale ripartizione non sono state riportate le attività di Editor di Editor

41

43

44

12

Pubblicazioni eattività editoriali

Comunicazioni acongressi

Rapporti Tecnici suServizi forniti

Rapporti di prova

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Pubblicazioni e attività editoriali Pubblicazioni e attività editoriali per disciplina per disciplina

Nota: Prodotti nel periodo 2001Nota: Prodotti nel periodo 2001--2004 9 BREVETTI2004 9 BREVETTI

69

22

62

21Scienze Fisiche

Scienze Chimiche

Ingegneria Industriale edell'Informazione

Scienza e Tecnologia deiNano/Microsistemi

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Distribuzione del Personale per tipologia di Distribuzione del Personale per tipologia di contrattocontratto

15

19

25

227

12 Indeterminato

Determinato

Assegno

Borsa

Laureandi

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Nuova Nuova ProgettualitàProgettualità

Per quanta riguarda la nuova progettualità, si prevede che nel corso del 2006 si concluderanno le istruttorie per le oltre 40 nuoveproposte presentate a committenti pubblici e privati, che, per i 3 anni

di durata media delle attività, prevedono spese totali per circa 70 milioni di euro, finanziate al 60%

Nell’ipotesi di un’approvazione del 50%, l’Unità acquisirebbeattività per circa 35 milioni di Euro, finanziate al 60%

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Laboratorio PubblicoLaboratorio Pubblico--Privato TEXTRAPrivato TEXTRAObiettivo

Realizzazione di una tecnostruttura per lo sviluppo di materialiceramici, metallici e polimerici per il settore dei trasporti

(aeronautico, navale e ferroviario)

PartnerENEA, AVIO S.p.A., Rodriquez Cantieri Navali S.p.A., Consorzio CALEF, Consorzio CETMA, MERMEC S.p.A., Università di Lecce,

Politecnico di Milano, SALVER S.p.A.

LocalizzazioneBrindisi, Cittadella della Ricerca

Importo totale della proposta: 22 M€ Quota ENEA: 7 M€

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Laboratorio PubblicoLaboratorio Pubblico--Privato TRIPODEPrivato TRIPODE

ObiettivoIntegrazione dei polimeri nei dispositivi elettronici (Display piatti OLED,

memorie organiche, sensori integrati nei materiali per packaging, tecnologie di stampa diretta dei materiali funzionali)

PartnerENEA, Consorzio IMAST, STMicroelectronics S.p.A., Università di Salerno

LocalizzazionePortici (Napoli)

Importo totale della proposta: 18 M€ Quota ENEA: 7 M€

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Idee Progettuali nell’ambito dei Grandi Idee Progettuali nell’ambito dei Grandi Programmi Strategici del PNRProgrammi Strategici del PNR

14 Idee progettuali relative a 7 programmi strategici

Costo totale delle attività 270 M€Quota MAT 37 M€ (14%)

Partner coinvolti44 privati

10 Istituti del CNR19 Dipartimenti Universitari

Istituto G. FerrarisRINA

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Idee Progettuali Idee Progettuali Programmi strategici di riferimento Programmi strategici di riferimento

PNRPNR

Programma 4: Tessile (1)Programma 6: Trasporti (3)

Programma 7: Materiali strutturali (3)Programma 9: Sensoristica per l’agroalimentare (1)

Programma 10: Info-mobilità (1)Programma 11: ICT (1)

Programma 12: Microgenerazione (4)

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Iniziative su scala regionaleIniziative su scala regionaleCampania: Partecipazione a Consorzio IMAST (Distretto materiali

polimerici)

Emilia-Romagna: proposte approvate su Legge 7 E-R

Puglia: 10 proposte presentate al Bando Regionale su Progetti Strategici. Istruttoria in atto per Distretto Tecnologie Avanzate.

Lazio: 1 proposta al bando regionale su Aero-spaziale

Toscana: 1 proposta al Consorzio Arezzo Innovazione

Sicilia: Istruttoria in atto per Distretto Trasporto navale e cantieristica da diporto

Trentino: Istruttoria in atto per Distretto su Tecnologie eco-compatibili

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

Nuova Nuova ProgettualitàProgettualità

Risorse finanziarie per il periodo 2006/2009(importi in k€)

2 di 2di 2

30.94643.72068.591309.05642TOTALE

?VII PQ-UE

3592.8256.5626.5629Consorzi

Partecipati

5.7487.3489.69930.07015Regioni

2.3762.9754.09024.1545Altri MIUR

6.92910.50114.78738.6782MIUR-

”Pubblico/Privato”

15.53420.07133.453209.59211MIUR-Idee Prog.

Spese Vive

ENEAEntrate ENEA

Costi ENEA

Costi Totali

Numero Progetti

Tipologia Committente

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Unità Tecnico ScientificaUnità Tecnico ScientificaMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIEMATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE

CriticitàCriticità

Particolare impegno su relazioni e progettualità per VII PQ-UE

Mancanza di “turn-over” di ricercatori e alcune competenze di carattere tecnico-operativo

Semplificare le procedure per accelerare i tempi legati alla acquisizione di personale a contratto flessibile per il rispetto della pianificazione

progettuale

Incrementare il decentramento decisionale nelle procedure amministrativo-gestionali

Gestione a regime del Centro ENEA di Brindisi