R7 - Nanotecnologie, materiali, sensori e dispositivi

Laboratorio di sintesi e caratterizzazione nanomateriali

Il Laboratorio di sintesi e caratterizzazione nanomateriali svolge attività di sintesi, funzionalizzazione e caratterizzazione di materiali nanostrutturati, con particolare attenzione alla sostenibilità ambientale. Tra i nanomateriali di interesse si possono citare nanoparticelle metalliche funzionalizzate, nanoparticelle di ossidi metallici, nanostrutture di grafene ossido, polimeri nanostrutturati di origine sintetica e naturale, idrogeli peptidici e compositi organici/inorganici. L’esperienza del gruppo di ricerca verte sulla loro preparazione in forma nanostrutturata, sulla loro funzionalizzazione e caratterizzazione, ottenendo nanomateriali di morfologia e dimensione controllata che possono trovare impiego nel settore dei beni culturali sia in ambito della loro protezione e pulitura, come strati superficiali dotati di capacità traspiranti, idrorepellenti o assorbenti, sia nel settore della sensoristica, grazie alla loro elevata estensione superficiale e corrispondente reattività. La possibilità di realizzare compositi basati su nanoparticelle metalliche o loro ossidi in matrici polimeriche o idrogel offre il vantaggio di poter sfruttare sinergicamente le proprietà dei materiali di partenza, limitando effetti aggregativi e migliorando la stabilità nel tempo.

Laboratorio di Campi Elettromagnetici II - LabCEm2

Models to detect the content of inorganic nanoparticles in coatings used for stone protection. Metodi a microonde per la caratterizzazione del contenuto di umidità in materiali lapidei. Fiber Bragg Grating Multifunctional pH Sensor for Monitoring the rain in Cultural Heritage. New optical strain gage: Tag Recognition. Interazioni elettromagnetiche le vetrate della Cappella della Maddalena (San Francesco d’Assisi). Geometric and structural characterization by electromagnetic excitation on marble objects.

Laboratorio di Elettromagnetismo Applicato - EA

Il gruppo è attivo su diverse tematiche di ricerca inerenti l’elettromagnetismo applicato: studio, fabbricazione e test di materiali elettromagnetici artificiali (metamateriali ed EBG) per applicazioni alle frequenze delle microonde ed ottiche; progetto, fabbricazione e test di dispositivi a microonde in guida d’onda ed in tecnologia stampata per applicazioni industriali e scientifiche, in particolare nei sistemi di riscaldamento di materiali e plasmi per la produzione di energia da fusione nucleare, nei radar e nelle telecomunicazioni wireless; progetto, fabbricazione e test di antenne stampate innovative per sistemi di telecomunicazioni (spaziali, terrestri, veicolari, navali) tipici di scenari civili e militari, per sistemi di sorveglianza e di identificazione a radio-frequenza, per sistemi di imaging elettromagnetico di tessuti biologici e del sottosuolo (GPR), per sistemi di sensoristica elettromagnetica di materiale biologico e non; progetto, fabbricazione e test di materiali assorbenti per la riduzione della segnatura radar e di dispositivi per linvisibilità elettromagnetica.

Laboratorio di Materiali - LABMAT

Diagnostica e cause del degrado degli elementi costitutivi di strutture architettoniche: entità del degrado ed eventuali cause responsabili attraverso indagini di laboratorio sui materiali degradati e non. Caratterizzazione di malte antiche e formulazione di malte compatibili nel restauro di elementi costitutivi di strutture architettoniche di interesse storico-artistico: compatibilità tra malta nuova e preesistente.

Tape placement robotizzato - LATESLA

Il Laboratorio svolge attività di pianificazione e sviluppo di tecnologie di lavorazione di materiali metallici e non metallici, studia metodi per prevedere i problemi connessi all’assemblabilità delle parti prodotte e sviluppa procedure per controllare le proprietà micro e macro geometriche di pezzi meccanici con lo scopo di ridurre i tempi ed i costi connessi alla immissione nel mercato di nuovi prodotti, aumentandone nello stesso tempo la qualità.

Le principali tecnologie di lavorazione dei materiali metallici studiate sono le tecnologie non convenzionali di deformazione plastica delle lamiere e dei tubi (quali la piegatura, la formatura superplastica, la formatura incrementale) e le tecnologie convenzionali di deformazione plastica dei metalli (quali la curvatura di tubi, l’estrusione a freddo, la formatura a caldo). Viene, inoltre, studiata la formabilità delle lamiere e l’ottimizzazione dei processi tramite simulazione FEM.

Le tecnologie di lavorazione dei materiali non metallici studiate sono relative ai compositi ed alle pietre ornamentali. Per quanto concerne i compositi vengono studiate la tecnologia del filament winding robotizzato, quella del tape placement e quella dell’RTM light. Per quanto concerne le pietre ornamentali vengono studiati i processi di lavorazione mediante utensili diamantati, tecnologia AWJ, tecnologia laser.

Lo studio dell’assemblabilità delle parti viene condotto attraverso lo sviluppo di metodi per assegnare le tolleranze geometriche ai componenti di un assieme, per verificare le catene di tolleranze ai fini dell’assemblabilità, per ispezione le tolleranze geometriche progettate.

Nell’ambito delle misure meccaniche vengono pianificati cicli di ispezione macro-geometrica con macchine di misura a coordinate e vengono sviluppate procedure di controllo micro-geometrico attraverso tecniche con e senza contatto. Per il  VIDEO  clicca qui

Laboratorio di Metallurgia e Fisica - LaMeFi

Il laboratorio si occupa prevalentemente di metallurgia meccanica, caratterizzando i micromeccanismi di danneggiamento e rottura in leghe metalliche, considerando l'influenza sia delle condizioni di sollecitazione che l'ambiente di esercizio. Inoltre il laboratorio ha le competenze per progettare, brevettare e costruire attrezzature e macchine di prova prototipali, non disponibili commercialmente.

Laboratorio di Elettroreologia e nanocompositi - EMC Nano

L’attività del laboratorio è finalizzata allo sviluppo di nanomateriali e nanostrutture a base grafene e ossido di zinco e di materiali compositi a matrice polimerica caricati con nanofiller e allo sviluppo di test di reologia ed elettroreologia. Applicazioni principali riguardano lo sviluppo di nanomateriali e dispositivi per applicazione nel settore dei beni culturali (specificatamente prodotti antimicrobici e sensori per monitoraggio strutturale), dell’aerospazio, dell’energia, biomedico.

Il laboratorio fa parte del laboratorio di Nanotecnologie e Nanoscienze della Sapienza che è sotto la gestione del Centro di Ricerca per le Nanotecnologie applicate all’Ingegneria della Sapienza (CNIS) ed opera in rete con i laboratorio EMC-Nano del DIAEE nel quale sono presenti attrezzature per la caratterizzazione funzionale dei materiali sviluppati (proprietà elettriche, elettromagnetiche, meccaniche ed elettromeccaniche).
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Laboratorio di Ingegneria delle Materie Prime - RawMaLab

Il laboratorio si occupa della caratterizzazione dei materiali e dei relativi prodotti di alterazione attraverso la combinazione di tecniche NIR/SWIR classiche e iperspettrali e microfluorescenza a raggi X. L’uso di tecniche di analisi statistica multivariata per l’elaborazione dei dati permette la creazione di modelli predittivi utili all’identificazione dei materiali costituenti e il loro monitoraggio per la valutazione di processi di alterazione nel tempo.

Laboratorio di Tecnologia e Sistemi di Laboratorio - LaTeSLa

Il Laboratorio svolge attività di pianificazione e sviluppo di tecnologie di lavorazione di materiali metallici e non metallici, studia metodi per prevedere i problemi connessi all’assemblabilità delle parti prodotte e sviluppa procedure per controllare le proprietà micro e macro geometriche di pezzi meccanici con lo scopo di ridurre i tempi ed i costi connessi alla immissione nel mercato di nuovi prodotti, aumentandone nello stesso tempo la qualità.

Le principali tecnologie di lavorazione dei materiali metallici studiate sono le tecnologie non convenzionali di deformazione plastica delle lamiere e dei tubi (quali la piegatura, la formatura superplastica, la formatura incrementale) e le tecnologie convenzionali di deformazione plastica dei metalli (quali la curvatura di tubi, l’estrusione a freddo, la formatura a caldo). Viene, inoltre, studiata la formabilità delle lamiere e l’ottimizzazione dei processi tramite simulazione FEM.

Le tecnologie di lavorazione dei materiali non metallici studiate sono relative ai compositi ed alle pietre ornamentali. Per quanto concerne i compositi vengono studiate la tecnologia del filament winding robotizzato, quella del tape placement e quella dell’RTM light. Per quanto concerne le pietre ornamentali vengono studiati i processi di lavorazione mediante utensili diamantati, tecnologia AWJ, tecnologia laser.

Lo studio dell’assemblabilità delle parti viene condotto attraverso lo sviluppo di metodi per assegnare le tolleranze geometriche ai componenti di un assieme, per verificare le catene di tolleranze ai fini dell’assemblabilità, per ispezione le tolleranze geometriche progettate.

Nell’ambito delle misure meccaniche vengono pianificati cicli di ispezione macro-geometrica con macchine di misura a coordinate e vengono sviluppate procedure di controllo micro-geometrico attraverso tecniche con e senza contatto.  Per il  VIDEO  clicca qui.

Laboratorio CISTeC Heritage-Lab

Arte, Beni Culturali e Gemmologia. Identificazione dei materiali usati e di degrado. Discriminazione di manufatti autentici dai falsi. Studi di degrado e di invecchiamento di oggetti d'arte. Studi di conservazione di oggetti d'arte. Scienza dei materiali. Polimeri: identificazione di polimeri puri e di miscele; analisi di sistemi multistrato; caratterizzazione di polimeri (cristallinità, densità e conformazione), determinazione del contenuto di monomero, dei filler e degli additivi; identificazione di impurità e inclusioni. Coatings. Vernici e pigmenti. Carta. Compositi. Prodotti di corrosione. Catalizzatori. Nanotecnologie. Materiali da costruzione. Fasi di transizione e fasi cristalline. Semiconduttori. Celle solari a film sottili. Caratterizzazione di nanotubi di carbonio, grafene, Diamond-like carbon (DLC) ecc.. Caratterizzazione di silicio amorfo e microcristallino. Mineralogia e Geologia. Identificazione di minerali. Transizioni di fase.

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