Nanoparticelle per la valorizzazione dei manufatti ceramici · Marco Cenci – Ceramiche Virginia...

Nanoparticelle per la valorizzazione dei manufatti ceramiciNanoparticelle per la valorizzazione dei manufatti ceramici

Firenze, 13 Gennaio 2017Firenze, 13 Gennaio 2017

Workshop di inaugurazione DT MaterialiWorkshop di inaugurazione DT Materiali

Marco Cenci – Ceramiche Virginia

Matteo Mannini – INSTM & Università degli Studi di Firenze

Ceramiche Virginia

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Ceramiche Virginia

•Chi Siamo

•Dove Siamo

•Cosa facciamo

•La nostra mission

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I nostri clienti

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Ricerca e sviluppo

• Il Team

• Come lavoriamo

• Il nostroTeam

• Come lavoriamo

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R&S «Ceramiche Virginia»

ideaidea

Social

network

Social

networkClientiClienti

Sviluppo

esterno

Sviluppo

esterno

Archivio

storico

Archivio

storico

Ricerca

da viaggi

Ricerca

da viaggi

Sm.

Esterna

Sm.

Esterna

Dec.

interna

Dec.

interna

Sm.

interna

Sm.

interna

Sviluppo

interno

Sviluppo

interno

Dec.

esterna

Dec.

esterna

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I nostri Impasti (di produzione)

Terra marrone Maiolica Gres Blu

Gres Bianco Terraglia Gres da Forno

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I nostri sviluppi di nuove terre

Terre colorate ottenute per miscelazione di varie materie prime colorate

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La ricerca delle forme

Serie

Quaderni

LastraGalestro

Volute

incise

Natale 2015MediterraneoOsteria

Ghisa mediterraneo

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Ricerca del colore

• Scelta tra smalto e cristallina

• Formulazione di prove colore

• Prove di cottura della vernice formulata sul

supporto prescelto

• Verifica delle prove colore

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I nostri smalti (su vari supporti)

maiolica Terra blu Gres bianco

TerragliaTerra

Marrone

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Le nostre Finiture

Galestro

Vintagereattivo

Barocco

Invecchiato

Effetto

Ferro Bolle

Bordo strappato

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NanoValCer

Progetto in collaborazione con Unifi

� Fornisce supporto alla ricerca sulla scienza e

tecnologia dei materiali

� Sviluppa e migliora gli scambi tra le università

e le imprese

� Favorisce le iniziative di training e di

trasferimento tecnologico verso le imprese

� Promuove attività di divulgazione scientifica sulla

scienza dei materiali

� Raggruppa le 48 università italiane in cui viene

fatta ricerca sui materiali (2000 ricercatori)

Consorzio

Interuniversitario

Nazionale per la

Scienza e Tecnologia

dei Materiali

Polo Scientifico e Universitario di Sesto Fiorentino

•Dipartimento di Chimica U. Schiff

•Dipartimento di Fisica e Astronomia

•Dipartimento di Biologia

•Dipartimento di Farmacia (Neurofarba)

•Dipartimento di Agraria (DISPA)

•Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)

•Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)

Un centro di ricerca multidisciplinare in cui si studiano,

si sviluppano, si modellizzano, si producono i materiali

utilizzando metodologie evolute di sintesi ed

avanzate tecniche per la loro caratterizzazione

Ricercatori: cosi vicini, cosi lontani?

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�"Know-how" su materiali

ceramici

� Capacità di sintesi e

formulazione di nanomateriali

�Strumentazioni per la

caratterizzazione di materiali e

nanostrutture

SEM

XPS

XRD

XRF AFM

Ricerca e sviluppo di materiali ceramici

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Analisi chimica

e strutturale massiva

Morfologia

Analisi chimica di superficie

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Ceramica tradizionale toscana… limiti attuali

�

X

X

La bagnabilità, un problema per la ceramica tradizionale toscana

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Un materiale ceramico al microscopio elettronico

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Un materiale ceramico al microscopio elettronico

Nanoparticelle = nanoturapori

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Nanoparticelle = nanoturapori

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Nanoparticelle = nanoturapori

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Test effettuati

•Dipendenza da dimensioni NP

•Composizione (e concentrazione ) NP

•Tempi di immersione

•Metodi di asciugatura funzionalizzati

•Composizione, concentrazione e

trattamenti smalto

•Test di cottura

Biscotto di maiolica

Biscotto di maiolica

trattato con nanoparticelle

Maiolica trattata con

nanoparticelle e smaltata

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Funzionalizzazione con nanoparticelle

� La funzionalizzazione non ha effetti

sull’adesione dello smalto al manufatto

� La funzionalizzazione non comporta

alcuna alterazione delle caratteristiche

estetiche del prodotto finale (colore,

lucidità, etc.)

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Funzionalizzazione con nanoparticelle

Biscotto di maiolica

Biscotto di maiolica

trattato con nanoparticelle

Maiolica trattata con

nanoparticelle e smaltata

superficiesuperficie

sezionesezione

Trattamento NanoVALCER (preliminare)

PRIMA DOPO

(…)

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L’analisi elementare rivela la

presenza di uno strato superficiale

uniforme di NP di TiO2

2 4

sezione

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Analisi chimica della superfice tramite EDS

Il confronto dell’analisi chimica

sulla superficie trattata e sulla

sezione evidenziano l’effettiva

presenza di NO solo in superficie

Trattamento NanoVALCER (preliminare)

superficie

superficie

Ti

Assorbimento acqua 8-9%Assorbimento acqua 13-15%

Trattamento NanoVALCER (preliminare)

PRIMA DOPO

(…)

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CICLO PRODUTTI

VO DEL MANUFATT

O CERAMICO

CICLO CICLO PRODUTTIPRODUTTI

VO DEL VO DEL MANUFATTMANUFATT

O O CERAMICOCERAMICO

Ciclo produttivo tradizionale

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CICLO PRODUTTI

VO DEL MANUFATT

O CERAMICO

CICLO CICLO PRODUTTIPRODUTTI

VO DEL VO DEL MANUFATTMANUFATT

O O CERAMICOCERAMICO

Ciclo produttivo NanoVALCER

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Formazione di base

del personale industriale

Affiancamento di

personale ricercatore

Inserimento personale

specializzato

Formazione personale

specializzato

La strategia utilizzata

Attivazione della linea di

ricerca e sviluppo mista

PMI – Ente di ricerca

Sviluppo idea

progettuale

Ricerca finanziamenti

finalizzati

Innovazione

nel prodotto

o nel

processo

produttivo

Analisi del processo

produttivo e/o delle

problematiche ad esso legate

Valutazione congiunta delle

potenzialità di innovazione

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Il team NanoVALCER

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Stefano Caporali

RicercatoreProf. Dante Gatteschi

Matteo Mannini

Ricercatore

Claudia Battistini

Borsista e Tirocinante

Elisabetta Lottini

Assegnista di ricerca

Mirko Pucci

R&S

Marco Cenci

AD

Enrico Belli

FornaciaioStefano Rosselli

Modellatore

Riccardo Bartalucci

Tuffatore

Brunetto Cortigiani

Tecnico

Grazie per lGrazie per l’’attenzione !attenzione !

Marco Cenci – marco.c@ceramichevirginia.it Matteo Mannini –

matteo.mannini@unifi.it

Per informazioni: dtmateriali@distrettomateriali.it

www.distrettomateriali.it