Settore MaterialiSettore Materiali
Rassegna e Posizionamento delle attività ENEA
Roma, 20 marzo 2006
SommarioSommario
• I laboratori
• I consorzi
• Quadro di riferimento
• Progetti
• Conclusioni
Laboratorio Analisi Laboratorio Analisi microstrutturale e microanaliticamicrostrutturale e microanalitica
• Attività: analisi microstrutturali, microanalitiche e superficiali dei materiali
• Strumentazione: Microscopi, diffrattometri, spettrometri(~20M€)
• Sedi: Brindisi, Casaccia, Faenza, Portici
• Personale: 20 unità• Linee di sviluppo: gestione
remota della strumentazione mediante la rete dati
TEM in TEM in teleoperazioneteleoperazione -- BrindisiBrindisi
XPS per analisi di superficie XPS per analisi di superficie -- BrindisiBrindisi
DiffrattometroDiffrattometro film sottili film sottili -- PorticiPortici
Laboratorio CeramiciLaboratorio Ceramici• Attività: studio, sviluppo,
ingegnerizzazione di materiali e componenti ceramici
• Prodotti: polveri ceramiche anche nanometriche, materiali ceramici sinterizzati quali ossidi e carburi-nitruri, compositi a matrice ceramica rinforzati con fibre lunghe
• Processi: sol-gel, carboriduzione, alligazione meccanica, pressatura isostatica a freddo, formatura in plastico e in liquido, ecc.
• Sedi: Faenza, Casaccia, Brindisi• Personale:30 unità• Linee di sviluppo: miglioramento
delle proprietà meccaniche dei materiali, prototipazione rapida
Compositi Compositi a Matrice a Matrice Ceramica Ceramica
a fibre a fibre lunghelunghe
Qualifica di superleghe a base Qualifica di superleghe a base NiNiper applicazioni ad alta temperaturaper applicazioni ad alta temperatura
Impianto preparazione Impianto preparazione polveri via solpolveri via sol--gelgel
100 µm
Laboratorio Dispositivi e Laboratorio Dispositivi e Microelettronica Microelettronica
Camere Camere pulite pulite --PorticiPortici
Test Test sensori sensori --PorticiPortici
Centralina Centralina gas e gas e
display display OLED OLED --PorticiPortici
• Attività: sviluppo di tecnologie e di prototipi di sensori e dispositivi a basso consumo energetico
• Prodotti: sensori di gas per l’ambiente e l’agroalimentare, dispositivi elettronici su vetro e plastica, display OLED (organic light-emitting diode)
• Materiali: film sottili, nanomateriali sensibili, semiconduttori organici, polimeri funzionali
• Sedi: Portici, Brindisi, Casaccia
• Personale:35 unità• Linee di sviluppo:
importazione di nuove tecnologie, dispositivi per la tracciabilità
Laboratorio NanomaterialiLaboratorio Nanomateriali
• Attività: sintesi e processamento di nanomateriali e materiali nanofasici
• Processi: impiantazioneionica e impianti di estrusione, deposizione da fase vapore, processi chimici per sintesi nanofasie precursori
• Sedi: Casaccia, Brindisi, Portici, Frascati
• Personale: 25 unità• Linee di sviluppo:
materiali per la tecnologia dell’idrogeno, nanostrutturazione di materiali polimerici, nanolavorazioni FIB (Focused Ion Beam)
Silicio poroso luminescente Silicio poroso luminescente
Nanotubi di carbonio orientatiNanotubi di carbonio orientati
200 nm
Laboratorio PolimeriLaboratorio Polimeri
• Attività: sviluppo e caratterizzazione di materiali polimerici
• Processi: Blow Molding, Resin Transfer Molding a bassa pressione, SelectiveLaser Sintering
• Sedi: Portici (CAMPEC), Brindisi
• Investimenti: 5 M€• Personale: 20 unità• Linee di sviluppo:
materiali polimerici per: resistenza al fuoco, fonoassorbenza, resistenza all’urto, permeabilità ai gas
EstrusoreEstrusore bivitebivite
PrototipatorePrototipatore
BlowBlow filmsfilms per produzione diper produzione dibuste in plastica a tre stratibuste in plastica a tre strati
Laboratorio Qualificazione, Laboratorio Qualificazione, MetrologiaMetrologia
• Attività: prove sismiche, prove di qualificazione di grandi strutture, metrologia, taratura
• Impianti: hall di prove dinamiche e controllo vibrazioni, camere climatiche, sistemi per prove non distruttive
• Sedi: Casaccia, Brindisi, Portici, Trisaia
• Personale: 50 unità• Linee di sviluppo:
materiali e tecnologie di rinforzo strutturale ed adeguamento sismico
Materiali e dispositivi Materiali e dispositivi per lper l’’adeguamento sismicoadeguamento sismico
Diagnostica Diagnostica per ilper il
Patrimonio Patrimonio ArtisticoArtistico
Controlli non DistruttiviControlli non Distruttivi
Laboratorio Trattamenti SuperficialiLaboratorio Trattamenti Superficiali• Attività: saldatura su
materiali speciali, riporti superficiali, trattamenti superficiali
• Processi: trattamenti mediante Laser e Fascio Elettronico, deposizione di strati sottili da fase vapore, impiantazione ionica, elettrodeposizione, sol-gel, plasma spray, ion etching
• Sedi: Casaccia, Trisaia, Brindisi, Frascati
• Personale: 30 unità• Linee di sviluppo: coating
funzionali, miglioramento di proprietà strutturali dei materiali
Pannello in lega di alluminio saldato Pannello in lega di alluminio saldato con Laser per carcon Laser per car--deck navalideck navali
Fibra di carbonio Fibra di carbonio rivestita in rivestita in diamantediamante
Impianto di Impianto di deposizione deposizione di strati di strati sottilisottili
1 µm
ConsorziConsorzi• Nel settore materiali sono presenti molti consorzi
partecipati ENEA
• I progetti con la partecipazione dei consorzi non sono limitati ai soci, ma coinvolgono anche partners esterni
NapoliConservazione, recupero, restauro e manutenzione delle costruzioni
TRETRE
TrisaiaMateriali e componenti per il settore trasporti (su rotaia)
PROCOMPPROCOMP
PorticiIngegneria dei materiali polimerici e compositi e strutture
IMASTIMAST
BrindisiIngegneria dei materiali, ingegneria informatica, design industriale
CETMACETMA
PorticiServizi nel settore delle tecnologie dei materiali polimerici
CAMPECCAMPEC
TrisaiaTrattamento materiali con fasci ad alta energia
CALEFCALEF
Quadro di riferimentoQuadro di riferimento• Scenario Europeo
– Piattaforme Tecnologiche di FP7Nanomateriali, materiali per l’ingegneria, ecc. (EuMaT, MANUFUTURE, ETPFTC, …)
• Scenario Nazionale– Piano Nazionale della Ricerca
Progetti MIUR: FAR, FIRB, FISR, Laboratori pubblico –privatoIdee progettuali: 8 progetti approvati
• Regioni– Distretti
partecipazione in Campania, Puglia, Sicilia, Trentino– Progetti strategici di bandi regionali
10 proposte - Puglia
• Pubblica Amministrazione– Ministeri Ambiente, Infrastrutture, Dipartimento Protezione Civile,
ReLuis (Rete Laboratori Universitari Ingegneria Sismica)
• Industrie– Accordo Pirelli-Labs– Commesse per prove non distruttive, metrologia, taratura– Consulenze per PMI
CompetenzeLaboratori
Progetti ENEAProgetti ENEA
PROGETTI ENEAConsorzi
Quadro di riferimento
Lab Analisi Microstrutturali
Lab Ceramici
Lab Dispositivi
Lab Nanomateriali
Lab Polimeri
Lab Qualificazione
Lab Trattamenti Superficiali
CALEF
CAMPEC
CETMA
IMAST
PROCOMP
TRE
Unione Europea
Sistema Italia
Regioni
Pubblica Amministrazione
Industrie
Progetti attuali e futuriProgetti attuali e futuri
• Aggregati progettuali della UnitàMateriali
– Progetti in essere– Nuovi progetti in fase di negoziazione
• Possibili settori di aggregazione per il futuro
– Progetti che potrebbero raggruppare competenze complementari
Aggregati progettuali (1)Aggregati progettuali (1)
• Materiali per l’Ingegneria Civile– Impiego di nuovi materiali nelle costruzioni,
dispositivi innovativi (antisismici)– Progetti : 5 in essere (9M€), 5 nuovi (5M€)– Unità interessate: MAT,FIS, PROT, Consorzi– Collaborazioni: 5 Enti Pubblici, 10 Industrie
• Materiali per i Trasporti– Alleggerimento dei vettori, aumento di
rendimento dei propulsori– Progetti: 3 in essere (4M€), 10 nuovi (9M€)– Unità interessate : MAT,ENE, Consorzi– Collaborazioni: 20 Enti Pubblici, 15 Industrie
Aggregati progettuali (2)Aggregati progettuali (2)
• Materiali per l’Energetica– Aumento del rendimento dei sistemi di generazione,
vettori energetici sostenibili– Progetti: 4 in essere (4M€), 5 nuovi (7M€)– Unità interessate : MAT, ENE, IDROCOMB, SOLTERM– Collaborazioni: 10 Enti Pubblici, 15 Industrie
• Materiali per applicazioni industriali– Sintesi e processamento di materiali massivi,
processamento e trattamento delle superfici, (realizzazione di job centers, trasferimento al settore produttivo di pacchetti operativi)
– Progetti : 5 in essere (11M€), 10 nuovi (3M€)– Unità interessate : MAT, FIS, Consorzi– Collaborazioni: 10 Enti Pubblici, 10 PMI
Aggregati progettuali (3)Aggregati progettuali (3)
• Sensoristica e diagnostica– Sensori per il monitoraggio di gas, per la tracciabilità
degli alimenti, per il monitoraggio del rischio eruttivo, per il controllo dell’inquinamento acque
– Progetti: 4 in essere (5M€), 5 nuovi (7M€)– Unità interessate : MAT, FUS, Consorzi– Collaborazioni: CNR, Regione Campania
• Elettronica di consumo a basso costo– Dispositivi elettronici su supporti polimerici, schermi
piatti basati su materiali organici– Progetti: 3 in essere (8M€), 2 nuovi (6M€)– Unità interessate : MAT, FIS, Consorzi– Collaborazioni: CNR, Università di Napoli, Università
di Salerno, STMicroelectronics
Ulteriori aree di aggregazione (1)Ulteriori aree di aggregazione (1)• Applicazioni Aerospaziali
– Finanziamento europeo attraverso ESA (European Space Agency)
– Supporto EU focalizzato su:tecnologie relative ai satellitiapplicazioni alle comunicazioni, navigazione, osservazione della Terra (ESTP Space Technology Platform)
• Attività per ENEA– Micro e mini-spettrometri
– Analisi di immagine
– Materiali resistenti alle radiazioni cosmiche
– Materiali resistenti a stress termici
– Comportamento in assenza di gravità
– Prove climatiche su materiali e componenti Image spectrometry from spaceImage spectrometry from space
ESA ESA EarthCAREEarthCARE satellite satellite (2012)(2012)
Ulteriori aree di aggregazione (2)Ulteriori aree di aggregazione (2)• Materiali e componenti per la
fotonica
– La fotonica include la generazione di luce, la rivelazione, la manipolazione, l’utilizzazione della luce
– Il 21° secolo viene considerato il secolo del fotone, ciò stimola molte iniziative a livello EU (Photonics21)
• Attività per ENEA
– Sorgenti di luce miniaturizzate– Illuminatori a stato solido– Laser per microprocessing– Sorgenti per litografia EUV
(Extreme UltraViolet)– ……
Microcavita’
Large area white OLEDs(GE, USA ‘05)
ConclusioniConclusioni
•• PeculiaritPeculiaritàà del settore Materialidel settore Materiali– Interdisciplinarietà– Flessibilità di intervento
•• Punti di forza e di debolezzaPunti di forza e di debolezza– Punti di forza
sinergia tra unità operanti in vari Centri80 collaborazioni in atto (in maggior parte con privati)
– Punti di debolezzascarsa partecipazione a programmi europeialcune figure professionali in estinzione
•• Aree di interventoAree di intervento– Autonomia di gestione – Apertura dei centri– ....