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– ....