Il Tecnopolo MITAI da giugno attiva una nuova linea dedicata ai materiali e alle tecnologie innovative ed eco-sostenibili per i beni culturali. Diventano così 4 gli ambiti di Ricerca del Tecnopolo: superfici funzionalizzate, materiali per l'involucro, materiali compositi ceramici, materiali per il restauro.

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Ravenna, 7 Maggio 2013
AREA DI RICERCA DEDICATA A
TECNOLOGIE E MATERIALI INNOVATIVI
PER EDILIZIA, MECCANICA, ENERGIA E AMBIENTE

2. Agenda
Ambito e Obiettivi
Primo anno di attività
Next steps

3. Agenda
Ambito e Obiettivi
Primo anno di attività
Next steps

4. Qualificazione Materiali Avanzati
Energia, Ambiente, Processi
Chimica
Fisica e Meccanica
Il Distretto della Ricerca a Faenza per i nuovi materiali e la Eco-Efficienza
Ceramici Industriali, Processi
e Materie Prime
Background
MITAI

5. Partner scientifici
CHE COSA E’
 Il Tecnopolo MITAI è un centro di ricerca per l’innovazione
industriale sui temi dell’Eco-efficienza, Sostenibilità e Nuovi
materiali.
 Sorge a Faenza, nel distretto della ricerca sui materiali, uno
spazio di eccellenza in cui si concentrano risorse strategiche per lo
sviluppo dell'Industria, della Ricerca e dell’Innovazione.
NETWORK
 Co-finanziato dai fondi europei del 7°Programma Quadro
 Fa parte della Rete dei Tecnopoli per l’Alta Tecnologia in Emilia-
Romagna.
 Gestito da CertiMaC, vede la partecipazione diretta di CNR-ISTEC
ed ENEA per lo svolgimento delle attività di Ricerca e il supporto di
Centuria – Agenzia per l’Innovazione della Romagna per le
attività di Disseminazione.

6. Linee di ricerca
LINEE DI RICERCA
1. SUPERFICI FUNZIONALIZZATE
2. MATERIALI COMPOSITI CERAMICI E POLIMERICI
3. MATERIALI INNOVATIVI PER LA ECO-EFFICIENZA
4. MATERIALI E TECNOLOGIE INNOVATIVE ED ECO-COMPATIBILI
PER IL RESTAURO E I BENI CULTURALI
TEAM
 9 Ricercatori Dedicati
 13 Ricercatori Strutturati
 1 Centro per l’Innovazione (Centuria) in partnership per 3 anni

7. Agenda
Ambito e Obiettivi
Primo anno di attività
Next steps

8. Linea di Ricerca 1
SVILUPPO ED INGEGNERIZZAZIONE DI SUPERFICI PER
IL MIGLIORAMENTO DELLE PROPRIETA’ MECCANICHE E FUNZIONALI
Obiettivi
 Realizzazione e caratterizzazione di rivestimenti funzionali
ad elevata durabilità
 Messa a punto di processi ad elevata trasferibilità industriale
Settori di riferimento
 Costruzioni:
piastrelle ceramiche, rivestimenti, polimeri
 Meccanica – Trasporti – Energetica:
superfici antiusura, anticorrosione, antiossidazione
 Chimica:
superfici anticorrosione
Lotus effect: immagine di una foglia di
Loto e dettagli della struttura superficiale.
Eusikat et al., Beilstein J. Nanotech.,
2011, 2, 152-161
Effetto di autopulenza: vetro senza alcun
trattamento funzionale (sin) e con
trattamento superidrofilico (dx).
Gruppo di Ricerca
 Responsabile scientifico ISTEC:
dr. Mariarosa Raimondo
 Personale dedicato:
ing. Annalisa Natali Murri, dr. Aurora Caldarelli
 Personale strutturato ISTEC coinvolto:
dr. Alessandra Sanson, dr. Valentina Medri

9. Cosa è stato fatto
 Analisi delle esigenze industriali in tema di materiali innovativi
 Attività di formazione su due unità di personale
 Acquisto e avviamento macchina XCEL SPRAY e prime deposizioni di
polveri/sospensioni ceramiche
 Sintesi e caratterizzazione dei primi rivestimenti funzionali
 Sviluppo di compositi ceramici per applicazioni strutturali/funzionali consolidati
per attivazione chimica
Esempio di materiali trattati
XCEL SPRAY

10. Linea di Ricerca 2
SVILUPPO ED INGEGNERIZZAZIONE DI MATERIALI COMPOSITI CERAMICI
E POLIMERICI PER APPLICAZIONI STRUTTURALI/FUNZIONALI
Obiettivi
 Realizzazione e caratterizzazione di rivestimenti funzionali
ad elevata durabilità
 Messa a punto di processi ad elevata trasferibilità industriale
Settori di riferimento
 Edilizia
 Automotive, Aeronautica, Nautica
 Ingegneria industriale, Meccanica
Gruppo di Ricerca
 Responsabile scientifico ENEA:
dr. Claudio Mingazzini
 Personale dedicato:
dr. Alida Brentari, dr. Emiliano Burresi
 Personale strutturato ENEA coinvolto:
ing. F. Burgio
Compositi a fibra lunga,
resistenti al fuoco
Impianto CVI
di infiltrazione.

11. Cosa è stato fatto
 Sviluppo di materiali compositi rinforzati a fibra lunga per applicazioni termostrutturali
 Messa a punto di materiali, processi, impianti.
 Attività di formazione su due unità di personale
 Progettazione di un impianto per la pirolisi di polimeri per ottenere matrici ceramiche
 Acquisto e avviamento : IR heater (piastra scaldante IR) per T fino a 800°C
Impianto PIP di pirolisi.
Prova di flessione a 4
punti su composito
rinforzato a fibra lunga

12. Linea di Ricerca 3
INGEGNERIZZAZIONE DI MATERIALI E SISTEMI INNOVATIVI AD ALTE
PRESTAZIONI PER L’INVOLUCRO EDILIZIO
Obiettivi
 Sviluppo di metodologie sperimentali e analitiche innovative per la qualificazione e
l’ingegnerizzazione di componenti e sistemi complessi per l’involucro edilizio
 Ingegnerizzazione di materiali ad alte prestazioni e con caratteristiche di sostenibilità
ambientale: potere termoisolante, proprietà termoigrometriche, fisiche, meccaniche e
di durabilità.
Settori di riferimento
 Energetica degli Edifici
 Involucro Intelligente
 Sviluppo Materiali ad alte prestazioni per l’Eco-Efficienza
 Adeguamento edifici esistenti tramite sistemi di retrofit energetico
 Diagnosi Energetiche, Progettazione Integrata,
Gruppo di Ricerca
 Responsabile scientifico CertiMaC:
ing. Luca Laghi
 Personale dedicato:
ing. M. Morganti, ing. A. L. Quarneti
 Personale strutturato CertiMaC coinvolto:
dr. M. Marsigli
Ingegnerizzazione e qualificazione
soluzioni multistrato per l’involucro:
studio di soluzioni innovative per il
risparmio energetico, resistenti dal
punto di vista meccanico e durevoli

13. Cosa è stato fatto
 Analisi delle metodologie di calcolo e simulazione in ambito Energetica Edifici
 Attività di formazione su due unità di personale
 Sviluppo di modelli di calcolo mediante Finite Element Method volti alla
determinazione dei principali parametri termo-fisici di materiali per l’involucro
 Sviluppo di analisi sperimentali su materiali innovativi a base Aerogel per
l’isolamento termico

14. (avvio) Linea di Ricerca 4
SVILUPPO E MESSA A PUNTO DI MATERIALI
E TECNOLOGIE INNOVATIVE ED ECOCOMPATIBILI
PER IL RESTAURO E LA CONSERVAZIONE DEI BENI CULTURALI
Obiettivi
 malte idrauliche a base di grassello o calce idraulica naturale (NHL) e
metacaolino con diverse funzioni nel campo della conservazione archeologico-
architettonica e nella bio-edilizia (malte da iniezione profonda, strutturali,
riempimento lacune, intonaci, ecc.)
 compositi geopolimerici a metacaolino con diverse funzioni nel restauro di
manufatti artistici, archeologici ed architettonici (pannelli per restauro di lacerti
musivi, riempimento lacune, consolidamento di strutture in terra cruda, ecc.);
applicazioni di compositi geopolimerici in campo artistico (es. tessere mosaici
contemporanei).
Settori di riferimento
 Restauro e Conservazione beni storici, artistici, culturali
 Retrofit edifici storici e vincolati
Gruppo di Ricerca
 Responsabile scientifico Istec-CNR:
dr. Michele Macchiarola
 Personale dedicato:
da definire
 Personale strutturato Istec-CNR coinvolto:
dr. ssa Sabrina Gualtieri
Esempi di compositi
geopolimerici colorati
Malta a base di grassello e metacaolino. Microfoto al
microscopio elettronico a scansione (SEM) di fasi di
neoformazione con relativa composizione chimica (EDS)

15. Contatti con l’Industria
Alcune delle aziende che hanno dimostrato interesse sui temi proposti
 ZAMBER (MI)
Isolatori elettrici con ridotta bagnabilità, riduzione di fenomeni di icing
 MAGNOLIA
Materiali innovativi per la nautica: superfici anti-sticking, anti-fouling
 MARAZZI (MO)
Ceramiche fotocatalitiche, superidrofiliche
 CARLO GAVAZZI SPACE Spa
Problematiche inerenti aerospazio: de-icing
 Ri.Ba. – Composites (RA)
Compositi polimerici per automotive, navale, …
 Fassa Bortolo (TV)
Materiali per Edilizia: elementi di rivestimento per l’isolamento ed il ripristino delle
strutture
 M.V.B. (CO)
Elementi innovativi per muratura ad elevate
prestazione termiche ed igrometriche: sviluppo
congiunto di prodotto

16. Agenda
Ambito e Obiettivi
Primo anno di attività
Next steps

17. Next steps linea 1
 Ottimizzazione dei processi per lo sviluppo di superfici con funzioni predefinite
di interesse per applicazioni industriali
 Assistenza nelle caratterizzazioni funzionali, tribologiche e meccaniche di
superfici rivestite
 Perfezionamento della formazione del personale dedicato, aumento delle
conoscenze e delle capacità per correlare processi/microstruttura/proprietà
 Sviluppo di superfici multifunzione come da interesse di aziende e/o come da
interesse per altri progetti che riguardino interventi a livello locale e regionale
 Approfondimento della ingegnerizzazione delle proprietà delle superfici per
specifiche applicazioni, in relazione ai settori citati

18. Next steps linea 2
 Applicazioni:
- rinforzo strutturale, combinato alla funzione antincendio e possibilità di
incorporare anche altri additivi e funzionalità.
- Fibre di Basalto e fibre di C: quelle di maggiore interesse grazie a basso costo,
superiori proprietà meccaniche, buona resistenza termica, provata atossicità.
 Possibili tecnologie produttive per una produzione industriale:
- Pirolisi di polimeri per formare matrici inorganiche;
- Malte resistenti alla temperatura
Si tratta di processi interessanti, ancora sottoutilizzati e non sono coperti da brevetti,
e quindi applicabili industrialmente.

19. Next steps linea 3
 Ottimizzazione dei modelli di calcolo sviluppati
 Estensione e Validazione dei modelli ai casi 3D ed al regime Dinamico
 Perfezionamento della formazione del personale dedicato in relazione al
comparto: «Energetica degli Edifici» e «Riqualificazione del Patrimonio Edilizio
Esistente»
 Improvement di metodologie sperimentali per la determinazione dei parametri
termo-fisici ed igrometrici su materiali innovativi (e.g. PCM, VIP, etc.)

20. CertiMaC
 Sede Legale – Amministrativa:
Via Granarolo, 62 Faenza – RA –
 Laboratori :
via Ravegnana 186
Contatti
www.certimac.it
+39 – 0546 - 678548
info@certimac.it
Contatti MITAI
 Ing. Luca Laghi - l.laghi@certimac.it
 Dr.ssa Giulia Ruta – g.ruta@certimac.it