1. Materiali innovativi nano compositi e
tecnologie di trasformazione per
applicazioni strutturali e funzionali
codice Rete: 13
Coordinatore scientifico
Alfonso Maffezzoli
Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione
Università del Salento

2. Le unità di ricerca
Unità di ricerca Responsabile
UR 1 – Laboratorio di Sceinza e Tecnologia dei
Materiali
Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione
Università del Salento -Lecce
http://mstg.unile.it
Prof. Alfonso Maffezzoli
UR2 –Unità Tecnica Tecnologie dei Materiali
Brindisi (UTTMATB)
Centro Ricerche ENEA - Brindisi
www.brindisi.enea.it
Dr. Leander Tapfer
UR 3 - Laboratorio di Nanotecnologie applicate ai
materiali soffici
Dipartimento di Matematica e Fisica
Università del Salento - Lecce
www.nnl.it
Prof Dario Pisignano

3. Obiettivo della Rete
La rete MITT è focalizzata sullo sviluppo di nuovi materiali nanocompositi a
matrice polimerica per applicazioni strutturali e funzionali tramite:
- sintesi e sviluppo di nuovi materiali nanocompositi
- processing di materiali polimerici e nanocompositi
- caratterizzazione strutturale, ottica e funzionale
- realizzazione di prototipi e scale up dei processi
La rete MITT prevede il set-up di una filiera che consenta di:
- passare dalle materie prime a prototipi di media scala per successive fasi
di caratterizzazione
- modificare e sviluppare tecnologie innovative di produzione di materiali
polimerici e nanocompositi facilmente industrializzabili.
-modificare e sviluppare tecnologie innovative di produzione di
materiali polimerici e nanocompositi facilmente industrializzabili.
Settori di impatto
 Nuovi Materiali
 Nanotecnologie
 Aerospaziale
 Manifatturiero
 Edilizia Sostenibile

4. Domanda di innovazione del
sistema produttivo
La rete MITT è nata per soddisfare la
crescente domanda di innovazione
del sistema produttivo pugliese nel
campo dei materiali polimerici e
compositi a matrice polimerica e
delle relative tecnologie di
produzione, prevalentemente nei
settori aerospaziale, dei trasporti e
manifatturiero.
L’assenza di ricerca e sviluppo da
parte delle aziende pugliesi su questi
nuovi materiali, con particolare
riferimento ai materiali
nanostrutturati, è una delle causa di
una bassa competitività rispetto ad
altre aziende competitor (italiane e
straniere) operanti nel campo dei
materiali compositi.
Offerta tecnologica della Rete
 Ricerca avanzata nell'area delle nanotecnologie per
le aziende tecnologicamente più avanzate,
prevalentemente nei settori aerospaziali e
manifatturiero.
 Servizi di consulenza tecnico-scientifica e
caratterizzazione per le PMI
 Trasferimento tecnologico
 Processi industriali customized
 Promozione di progetti finanziati in partnership
con PMI
 ATTIVITA’ DI FORMAZIONE
• Progetto MIPER - Materiali e metodologie
innovative per prodotti nel settore delle
energie rinnovabili
• Progetto TEXTRA - Tecnologie e materiali
innovativi per l’industria dei mezzi di trasporto
• Progetto MATRECO - Materiali avanzati per
trasporti ecosostenibili
• Progetto SMATI-F - Sviluppo di materiali
avanzati e tecnologie innovative per turbo
macchine per impiego in condizioni estreme
• Progetto SILVER - Ricercatori specializzati in
tecnologie tessili e processi per la
funzionalizzazione delle superfici

5. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 1. SVILUPPO DI SERBATOI OTTENUTI PER STAMPAGGIO
ROTAZIONALE CON MATERIALI NANOCOMPOSITI
INNOVATIVI
Risultati raggiunti
Ricadute industriali - Sviluppo di compositi a matrice termoplastica rinforzati
con nanoargille organicamente modificate.
- Sviluppo di materiali nanocompositi con migliori
proprietà di permeabilità, resistenza al fuoco e resistenza
meccanica rispetto alle corrispondenti matrici
termoplastiche presenti sul mercato.
- Realizzazione di prototipi di serbatoi per liquidi
infiammabili in materiale nanocomposito mediante il
processo di stampaggio rotazionale.
Altri risultati • 1 brevetto italiano
• pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
TELCOM S.p.A. collaborazioni
SIC divisione elettronica s.r.l. collaborazioni
Primenove collaborazioni

6. Immagini
(fotodellestrumentazionie/odiprototipi,prodotti,impiantipilota)
Serbatoio realizzato tramite
stampaggio rotazionale
Recipiente in polietilene con barre pultruse
in fibra di vetro ottenuto per stampaggio
rotazionale
Residuo dopo prova di combustione
di campione in matrice termoplastica
nanocaricata

7. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 2. SVILUPPO DI SOFT PVC NANOCOMPOSITI A
BASE DI PLASTICIZZANTI INNOVATIVI
Risultati raggiunti
Ricadute industriali - Sviluppo di un nuovo materiale di origine naturale da
impiegare come plasticizzante del PVC, in sostituzione di
plasticizzanti, tossici e nocivi per l’uomo, a base di ftalati.
-Sviluppo di sistemi di soft PVC a ridotto impatto
tossicologico, attraverso l’utilizzo di plasticizzanti
innovativi e atossici.
- Messa a punto di un sistema per l’esterificazione solvent
free di cardanolo.
- Messa a punto di un sistema per l’epossidazione di
cardanolo.
- Realizzazione di prototipi di PVC plasticizzato per
estrusione e calandratura.
Altri risultati Approvato progetto europeo CIP-eco-innovation
(PLACARD)
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
KOMMI Srl partecipazione PLACARD
Serichim partecipazione PLACARD
Polynt S.p.A collaborazione

8. Immagini
(fotodellestrumentazionie/odiprototipi,prodotti,impiantipilota)
Dalla noce di Anacardio si
estrae un olio alchil-
fenolico, che è costituito
principalmente da
cardanolo, un fenolo con
una lunga catena laterale.
Reazioni di epossidazione ed esterificazione del
cardanolo, necessarie a migliorarne la compatibilità con il
PVC.
Prototipo di PVC plasticizzato.

9. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 3. SVILUPPO DI SCHIUME POLIURETANICHE
NANOCARICATE A BASSA INFIAMMABILITÀ
Risultati raggiunti
Ricadute industriali - Sviluppo di nanoargille organicamente modificate dotate di
compatibilità con i polioli usati per la produzione di schiume
poliuretaniche.
- Sviluppo di polioli nanocaricati per la produzione di schiume
poliuretaniche
- Messa a punto di un processo per la modifica organica di
nanoargille per polioli.
- Messa a punto di un di un processo per la nano carica di polioli
per la produzione di schiume poliuretaniche.
- Realizzazione di prototipi di schiume poliuretaniche nanocaricate.
Altri risultati Pubblicazioni scientifiche ed estensione dei concetti sviluppati ad
altre matrici
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
Cimteclab Srl collaborazioni
Inox Style Srl collaborazioni
Giannuzzi Srl collaborazioni
Valpolymer srl collaborazioni
Elantas Camattini S.p.A. sponsorizzazione Salento
racing team

10. Immagini
(fotodellestrumentazionie/odiprototipi,prodotti,impiantipilota)
Nanocarica per schiume
poliuretaniche a bassa
infiammabilità
Prova di combustione su schiuma
poliuretanica nanocaricata
Schiuma poliuretanica nanocaricata con
grafite espandibile dopo prova di
combustione

11. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 4. SVILUPPO DI FILM POLIURETANI E POLIESTERI
NANOCOMPOSITI A RIDOTTA PERMEABILITÀ
Risultati raggiunti
Ricadute industriali • Realizzazione di film poliuretani nanocaricati a ridotta
permeabilità.
• Realizzazione di film poliestere nanocaricati a ridotta
permeabilità.
• Sviluppo di processi di produzione di film nanocompositi a
matrice poliuretanica e poliestere a ridotta permeabilità
• Realizzazione di prototipi di film nanocompositi poliuretanici
e poliesteri a ridotta permeabilità
Altri risultati • 4 pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
ALPAK FLEXIBLES s.r.l
Mastek Srl
Icimen 2 Srl

12. Immagini
(fotodellestrumentazionie/odiprototipi,prodotti,impiantipilota)
Film poliuretanico applicato su
un contenitore per la prova di
permeabilità al vapore acqueo
Riduzione di permeabilità al vapore acqueo
del 70% nei film nanocompositi prodotti
Film poliuretanici nanocaricati prima
e dopo la prova di trazione
0 8 16 24 32 40 48
0
1
2
3
4
5
Permeabilità al vapore acqueo
-70%
Variazionedipeso(g)
Tempo (h)
0%vol
4.6%vol
5.7%vol

13. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 5. INIEZIONE ED ESTRUSIONE DI PRODOTTI
ESPANSI
Risultati raggiunti
Ricadute
industriali
• Realizzazione e caratterizzazione di polimeri espansi a bassa
densità attraverso l’utilizzo di agenti espandenti chimici di origine
naturale e a basso costo.
• Messa a punto di un processo di estrusione di prodotti espansi.
• Messa a punto di un processo di iniezione di prodotti espansi.
• Realizzazione di prototipi di polimeri espansi a bassa densità.
Altri risultati • Commessa di ricerca con EUROPEA MICROFUSIONI AEROSPAZIALI
SPA e con SALENTEC srl.
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
Italplastica Srl Prog. partenariati
Chetta Srl Prog. partenariati
Europea Microfusioni
Aerospaziali
commessa di ricerca
Plastik Srl collaborazioni
Salentec srl commessa di ricerca

14. Immagini
(fotodellestrumentazionie/odiprototipi,prodotti,impiantipilota)
Prototipi schiumati in polietilene
Pressa a iniezione e stampo per la produzione di prototipi per
caratterizzazione meccanica
Densità di prodotti espansi
contenenti diversi agenti espandenti
Si30b Si0AZC10 Si0AZC10GE20 Si0GE20
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
density(g/cm
3
)
sample
Si30b: gomma non schiumata
Si0AZC10: gomma schiumata con azodicarbonamide al 10%
Si0GE20: gomma schiumata con gesso al 20%
Si0AZC10GE20: gomma schiumata con AZC e gesso

15. Attività/progetto/servizio 6. CARATTERIZZAZIONE DEI NANOCOMPOSITI
Risultati raggiunti
Ricadute
industriali
Caratterizzazione morfologica e microstrutturale di nanomateriali a base di ossidi (p.e.
titania), metalli (Au, Ni, Cu, Cd, ecc.), idruri metallici (MgH2), semiconduttori composti
(p.e. CdS, InP, CdTe, ecc.) o materiali a base di carbonio (nanotubi, nanofibre, nanowalls,
ecc.).
L’introduzione di nanoparticelle in altri matrici di materiali consente di modificare le
proprietà funzionali del materiale matrice stesso. La caratterizzazione delle
nanoparticelle (nanofillers) e dei nanocompositi è fondamentale in quanto le proprietà
funzionali dei materiali dipendono fortemente dalla loro dimensione, microstruttura e
composizione. Per esempio, i) l’integrazione matrici polimeriche apre la strada ad una
classe di smart materials dalle arricchite proprietà meccaniche, elettroniche,
optoelettroniche e termiche; ii) l’inserimento di nanoparticelle in sostanze liquidi per la
formazione di nanofluidi (migliore trasporto di calore); iii) nano- e/o microparticelle di
idruri metallici disperse in polimeri microporosi per l’accumulo di idrogeno.
Altri
risultati
Pubblicazioni
Brevetti
Test e procedure di analisi
Metodologie, studi di fattibilità
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
CETMA Commesse, collaborazioni
TCT srl Partner progetto , studi di
fattibilità, collaborazione,
commessa

16. Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
TCT srl - Brindisi Consulenza tecnico
scientifica (Ultracentrifuga)
TCT srl - Brindisi Commessa (analisi SAXS)

17. Immagini
(fotodellestrumentazionie/odiprototipi,prodotti,impiantipilota)
=360 nm
Spettro di scattering a bassi angoli ottenuto
da NP di oro altamente monodisperse
Realizzazione di nanocristalli di
fosfuro di indio (InP) tramite
processi di sintesi colloidale
Scattering di raggi X in condizioni di basso angolo (SAXS). CR ENEA
Spettri SAXS e WAXS ottenuto da
nanocomposito di nanocristalli di
CdS dispersi in PMMA

18. Attività/progetto/servizio 7. PRODUZIONE DI NANOFILLERS E DISPERSIONE IN MATRICI
POLIMERICHE PER APPLICAZIONI ELETTRONICHE ED OTTICHE
Risultati raggiunti
Ricadute industriali Sono stati preparati una vasta gamma di materiali nanostrutturati inorganici,
organici o ibridi. In particolare, nanocompositi ibridi organici-inorganici, dove
si combinano le proprietà dei polimeri organici con le proprietà dei
nanocristalli
Nanoparticelle di metalli e semiconduttori inorganici incorporati in polimeri
possono essere utilizzati per la realizzazione di materiali impiegati in ottica
(filtri), elettronica, optoelettronica (OLED) e sensoristica (sensori di
radiazione/luce, pressione/deformazione, gas/vapori). Per esempio, i)
l’integrazione matrici polimeriche apre la strada ad una classe di smart
materials dalle arricchite proprietà meccaniche, elettroniche,
optoelettroniche e termiche; ii) l’inserimento di nanoparticelle in sostanze
liquidi per la formazione di nanofluidi (migliore trasporto di calore); iii) nano-
e/o microparticelle di idruri metallici disperse in polimeri microporosi per
l’accumulo di idrogeno; iv) nanocompositi a base di nanostrutture di carbonio
in polimeri per la realizzazione di materiali supercapacitori.
Altri risultati 11 pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto

19. Immagini
(fotodellestrumentazionie/odiprototipi,prodotti,impiantipilota)
Forno RTA per la sintesi di
nanoparticelle di CdS tramite
rapid thermal annealing. CR ENEA
Immagine TEM del nanocomposito a base di
CdS/MEH-PPV
Analizzatore elementare per il controllo
dei prodotti di sintesi chimica. CR ENEA

20. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 8. Sintesi e purificazione di nanotubi di carbonio
Risultati raggiunti
Ricadute
industriali
Ad oggi sono stati messi a punto processi di crescita di nanotubi di carbonio,
sia verticalmente allineati sia non allineati, con diametro tra i 10 e i 50
nanometri e lunghezze fino a 40 micron. Tali nanotubi di carbonio sono già
stati utilizzati per la realizzazione di sensori di gas , principalmente NO2, SO2,
CO.
Materiali Compositi ottenuti mediante integrazione di nanotubi di carbonio in
matrici polimeriche possono essere utilizzati in settori quali quello dei trasporti
(automotive, aereonautico) per la realizzazione di materiali ultraresistenti e
ultraleggeri, per la realizzazione di sensori avanzati per gas
(monitoraggio qualità dell’aria, domotica, controllo di processi industriali) per
sensori fisici (pressione, strain,deformazione).
Altri risultati 7 pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
INGEL S.A.S. Commessa
MATRIX srl Partner progetto
CETMA Partner progetto

21. Immagini
(fotodellestrumentazionie/odiprototipi,prodotti,impiantipilota)
Sonda Langmuir probe per la
caratterizzazione dei plasmi in impianto
PECVD. CR ENEA
Ultracentrifuga per la purificazione
dei nanotubi di carbonio e
nanoparticelle metalliche e
semiconduttori. CR ENEA
Immagine FE-SEM di nanotubi di carbonio (CNT
networked films) su substrato di alluminaSpettro RAMAN di CNT networks

22. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 9. NANOFIBRE DI CARBONIO
Risultati raggiunti
Ricadute industriali Realizzazione di nanofibre di carbonio a partire da fibre
polimeriche ottenute tramite electrospinning, con
riduzione dei costi di fabbricazione e di gestione per il
processing polimerico
Realizzazione di prototipi di nanomateriali basati su
nanofibre di carbonio
Altri risultati Pubblicazioni, Prodotti
(creazione/miglioramento)/Materiali, Processi,
Prototipi/dimostratori
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto

23. Immagini
(fotodellestrumentazionie/odiprototipi,prodotti,impiantipilota)
Processi: A sinistra è visibile una immagine al microscopio
elettronico a di una matassa di nanofibre raccolte ad una distanza
pari a 20 cm ed una tensione applicata di 18 kV. (B) Istogramma
della relativa distribuzione dei diametri.
FORNACE ALTA TEMPERATURA IN ALTO
VUOTO DN-320/H300/2000 Range di
temperatura fino a 1900 °C con rate max
5°C /min.
Prototipi: Fibre polimeriche in corrispondenza di diversi trattamenti
di processo: (A) fibre polimeriche (colorazione bianco-lattescente),
(B) fibre sottoposte a trattamento termico in presenza di ossigeno
(bruno-rossiccio), (C) fibre carbonizzate in alto vuoto (nero intenso).

24. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 10. MICROLAVORAZIONE E PATTERNING DI
MATERIALI NANOCOMPOSITI
Risultati raggiunti
Ricadute industriali Messa a punto di processi nanolitografici su materiali
nanocompositi, quali litografie a nanostampa e
modellatura assistita da stampo morbido
Altri risultati Pubblicazioni, Processi, Caratterizzazione di
prodotto/materiali
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto

25. Immagini
(fotodellestrumentazionie/odiprototipi,prodotti,impiantipilota)
Processi: Struttura master
(sinistra) e pattern trasferito su
superfici nanocomposite a base
di nanotubi di carbonio.
Risoluzione sub-50 nm.
SISTEMA DI MICROSCOPIA CONFOCALE
NIKON con microscopio rovesciato da
ricerca capace di operare in luce riflessa
trasmessa e fluorescenza
Caratterizzazione di nanomateriali: matassa
di fibre di carbonio funzionalizzate tramite
marcatura a fluorescenza.

26. Attività promozionali svolte
 Partecipazione a Startcup Puglia 2012: Premio per settore industria con
progetto Plutobox e partecipazione a Startcup Nazionale 2012
 Partecipazione al Festival dell’Innovazione (Bari, 2010 e 2013) e Fiera
dell’Innovazione (Lecce, 2013)
 Organizzazione di un workshop sulle attività delle Rete (Brindisi, ottobre
2012)
 Presentazioni a congressi internazionali e nazionali
 Pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali
 Iscrizione della rete MITT nel Catalogo Pubblico Partner Living Lab
 Distribuzione carta di servizi presso incontro tecnico ILO CNR-
Confidustria Bari
 Realizzazione di un filmato sulle attività promozionali della rete MITT
 Esposizione della carta dei servizi della rete sul sito
http://www.nanojets.eu/projects
Sito web della Rete: https://sites.google.com/site/mittnano/

27. Progetti e servizi in corso
 Progetto HYDROSTRORE - (MSE, Industria 2015) – Sviluppo di sistemi innovativi d’accumulo dell’idrogeno
(Inglobamento di idruri in supporti polimerici) (importo totale UR (BR) 293k€)
 Progetto MATRECO – Materiali avanzati per trasporti ecosostenibili (importo totale UR 1.875 k€)
 Progetto Partenariato Regionale VLA – Implementazione di un Velivolo innovativo monomotore biposto di categoria VLA
(importo UR 105 k€)
 Progetto SMATI – Sviluppo di materiali Avanzati e tecnologie innovative per turbo macchine per impiego in condizioni
estreme (importo totale UR 1.240 k€)
Progetti e servizi conclusi
 Accordo di Programma MSE-ENEA sulla Ricerca di Sistema Elettrico. Progetto 3.5 – Studio per lo sviluppo di materiali
innovativi per il risparmio di energia nel settore elettrico con particolare attenzione ai materiali per i mezzi di trasporto
collettivi (importo totale UR 132 k€)
 Progetto MIPER – Sviluppo di materiali Avanzati e tecnologie innovative per turbo macchine per impiego in condizioni
estreme (importo totale UR 370 k€ )
Attività di servizio svolte (2k€)
Contratti di ricerca (35 k€)

28. Attività programmate
Progetti PON:
- SPIA:- Strutture Portanti Innovative Aeronautiche (Partner: AAEM, Avio, Cetma, Dema, Enginsoft,
Salver, Politecnico di Bari, Università del Salento, UR1: importo totale 190 k€)
- DITECO Difetti, danneggiamenti e tecniche di riparazione nei processi produttivi di grandi strutture
incomposito, (Partner: AAEM, Cetma, CNR-ITIA, CNR-ISSIA, Enea, Enginsoft, GSE, Salver, Politecnico di
Bari, Università del Salento, UR1; importo totale 500 k€)
- INNOVASOL – Sviluppo di tecnologie innovative nel campo del solare a concentrazione (importo totale
per UR2-ENEA Brindisi: 630 k€)
- EFFEDIL – Soluzioni innovative per l’efficienza Energetica in edilizia; (materiali compositi ad elevata
efficienza termica per applicazioni in campo dell’edilizia) (importo totale per UR2 780k€)
- SEB – Smart energy boxes. (compositi e nanocompositi per applicazioni energetiche: polimeri non
fluorurati per la fabbricazione di membrane a scambio protonico per applicazioni in celle a
combustibile ad elettrolita; nanofibre o nanotubi di carbonio in polimeri conduttori per la
fabbricazione di supercapacitori) (importo totale per UR2: 630 k€)
- Progetto Cluster SAFE & SMART – Nuove tecnologie abilitanti per la food safety e l’integrità della filiera
agro-alimentare in uno scenario globale; (importo totale per UR2-120 K€)
Progetti Europei
- Progetto CIP-EIP 2012 PLACARD – Cardanol Based PVC Plasticizers (Partner : EUPC, Kommi, Serichim,
UR1 rete MITT; importo totale 987 k€)
- ERC Ideas Starting Grant “Next-generation polymer nanofibers: from electrified jets to hybrid
optoelectronics (NANO-JETS), importo totale 1490 k€)