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Ricerca

Due tipologie di attività di ricerca caratterizzano il CIRI-MAM: ricerca in collaborazione con Aziende e ricerca interna di interesse Industriale. Tramite la seconda tipologia di attività, le Unità Operative acquisiscono competenze in grado di fornire ricadute applicativa nel breve periodo. Le attività di ricerca chiave delle Unità Operative sono riportate di seguito.
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Automazione, robotica e meccatronica

Materiali avanzati e applicazioni per la nautica

Materiali avanzati per la progettazione e applicazioni fotoniche

Materiali strutturati e/o compositi per applicazioni avanzate

Prototipazione virtuale e modellazione sperimentale di sistemi meccanici

Chimica e tossicologia dei materiali

 

Automazione, robotica e meccatronica

Referente Scientifico Prof. Claudio Melchiorri

Gli obiettivi del laboratorio si riferiscono alla soluzione di problemi complessi di integrazione dell’ingegneria dell’informazione (automatica, elettronica, informatica, telecomunicazioni) e dell’ingegneria industriale (meccanica, elettrica) per lo studio metodologico e la prototipazione di nuovi prodotti e sistemi di produzione. Più specificatamente si intende:

  • sviluppare sistemi di acquisizione, elaborazione dati e controllo basati su architetture distribuite e sistemi multi-core con paradigmi innovativi a livello di controllo e supervisione che consentano alta modularità, verificabilità, riutilizzabilità e componibilità dei sistemi HW/SW utilizzati nell’automazione industriale;
  • sviluppare sistemi meccatronici e robotici con particolare riguardo a sistemi di ausilio all’uomo (es: riabilitazione, aiuto a disabili) e sistemi autonomi (es: Unmanned Air Vehicles robotici, robot mobili per applicazioni industriali e civili)
  • sviluppare sistemi di conversione elettromeccanica dell’energia per applicazioni di trazione e generazione dell’energia da fonti rinnovabili con obiettivi di alta efficienza e versatilità.

I settori industriali privilegiati, anche se non esclusivi in rapporto alla vocazione territoriale sono:

  • macchine automatiche;
  • industria del packaging;
  • automotive e mezzi di trasporto in genere;
  • robotica e meccatronica per l’industria e l’uso civile;
  • conversione dell’energia da fonti rinnovabili;
  • efficienza e risparmio energetico.

 

Materiali avanzati e applicazioni per la Nautica

Referente Scientifico Prof. Alfredo Liverani

L'obiettivo dell'unità operativa è quello di studiare soluzioni avanzate nel campo delle strutture in materiale composito, nel campo della fluidodinamica computazionale, dei metodi avanzati di progettazione e della sensoristica, in modo da rendere i natanti più performanti, maggiormente ecocompatibili, più leggeri e meno costosi. In particolare ci si occupa dello sviluppo di:

  • sistemi di progettazione avanzata, con ottimizzazione multiparametro di sistemi dinamici complessi e uso della simulazione automatica (Simulation Driven Design)
  • sistemi di calcolo strutturale a elementi finiti (FEM) specifici per materiali compositi e per strutture complesse, come le strutture nautiche
  • metodologie di fluidodinamica computazionale (CFD) applicate a problemi avanzati di flusso bifase o di accoppiamento fluido struttura, sia con formulazioni tradizionali (RANS, codici potenziali) che con formulazioni innovative (SPH, Vortex Methods)
  • materiali compositi innovativi ed ecocompatibili, e relativi processi di produzione e smaltimento
  • sistemi strumentali di sensoristica nautica e di computer vision, e sistemi di controllo della qualità delle strutture in materiale composito
  • prototipazione virtuale e visualizzazione fotorealistica

I settori industriali privilegiati per l’utilizzo dei sistemi innovativi sono:

  • Settore navale, automotive e aeronautica
  • Materiali compositi
  • Settore ambientale e risparmio energetico

 

 

Materiali avanzati per la progettazione e applicazioni fotoniche

Referente Scientifico Prof. Vittorio Colombo

Gli obiettivi del laboratorio prevedono:

  • realizzazione di piattaforme integrate di progettazione avanzata di prodotto e processo orientate a materiali e tecnologie, processi produttivi e metodi di assemblaggio innovativi;
  • sviluppo di laboratori innovativi di caratterizzazione meccanica, microstrutturale, chimico-fisica e tecnologica, finalizzati a classi di materiali non convenzionali;
  • sviluppo di laboratori innovativi per Applicazioni Fotoniche;
  • realizzazioni di processi innovativi per lo sviluppo di materiali con caratteristiche avanzate;
  • realizzazione di prodotti prototipali a carattere dimostrativo.

I settori industriali privilegiati per l’utilizzo dei materiali innovativi sono:

  • Automotive, veicoli industriali, aeronautica e trasporti in generale;
  • Macchine automatiche;
  • Macchine utensili;
  • Settore ceramico;
  • Settore medicale;
  • Settore della fotonica;
  • Settore ambientale;
  • Applicazioni industriali nel settore plasma;
  • Packaging e industrie di processo;
  • Food and beverage;
  • Logistica industriale e distributiva;
  • Conversione dell’energia da fonti rinnovabili;
  • Efficienza e risparmio energetico.

 

Materiali strutturati e/o compositi per applicazioni avanzate

Referente Scientifico Prof. Angelo Casagrande

Gli obiettivi del laboratorio prevedono:

  • Design, sintesi innovative e/o in mezzi non convenzionali (elettrosintesi, MW-guidata, decompozione di clusters metallici, liquidi ionici, ecc.) e caratterizzazione di nanomateriali per applicazioni industriali nella diagnostica, medicina, energia ed ambiente, elettronica organica, fotocatalisi, ceramica, materiali polimerici funzionalizzati, ecc
  • Design, sintesi innovative (elettrodeposizione, foams, rivestimenti e/o finiture superficiali) e caratterizzazione di materiali compositi e/o strutturati per applicazioni industriali come film sottili, conduttori, membrane funzionalizzate, rivestimenti polimerici o ceramici di superfici metalliche, compositi a matrice polimerica, ceramica o metallica, ecc.
  • Produzione di syngas e materie prime con tecniche innovative a partire da materiali di riciclo,  progettazione della relativa filiera produttiva e loro trasformazione in componenti finiti.
  • Studio di materiali compositi per applicazioni strutturali con matrici e rinforzi di natura chimica per il settore automobilistico e navale, allo scopo di aumentarne le proprietà meccaniche resistenziali, fisiche (inerzia elettrica , magnetica e termica) e chimiche (resistenza al degrado chimico ed alle trasformazioni di fase).

 

I settori privilegiati per il trasferimento tecnologico sono:

  • Chimica di processo
  • Settore automobilistico e navale
  • Packaging
  • Settore biomedicale e diagnostico
  • Catalisi industriale,
  • Fotolitografia e coating protettivi
  • Materiali plastici, ceramici e compositi
  • Settore alimentare
  • Metallurgia e meccanica avanzata
  • Settore elettronico, energetico ed ambientale

 

Prototipazione virtuale e modellazione sperimentale di sistemi meccanici

Referente Scientifico Prof. Giuseppe Catania

Gli obiettivi del laboratorio prevedono:

  • Caratterizzazione sperimentale del comportamento vibro-acustico di meccanismi e organi di macchine;
  • Analisi sperimentale delle vibrazioni e analisi modale sperimentale
  • Monitoraggio e diagnostica di organi meccanici.
  • Caratterizzazione di proprietà meccaniche di materiali di interesse tecnologico .


La filiera di riferimento è la MECCANICA AVANZATA, ed in particolari vengono individuati i seguenti settori industriali di riferimento:

  • settore automobilistico, ed in particolare: motocicli GP da competizione e Gran Turismo; autovetture sportive e da competizione;
  • settore delle macchine automatiche, ed in particolare il settore del packaging per l'industria alimentare;
  • settore delle macchine utensili, ed in particolare il settore dei centri di lavoro ad alta produttività;
  • settore della componentistica meccanica, con particolare riferimento alla fonderia, alla deformazione plastica dei componenti in lega leggera e ai trattamenti termici innovativi;
  • settore delle attrezzature sportive, ed in particolare componenti in fibra di Carbonio con matrice nanostrutturata per la nautica a vela e motore;
  • settore delle macchine rotanti, ed in particolare macchine per la stampa ad alta velocità;
  • settore della trasmissione mediante ruote dentate, ed in particolare pompe ad ingranaggi e riduttori meccanici industriali e cambi di velocità;
  • settore alimentare, delle macchine automatiche per il packaging, energia.

 

Chimica e Tossicologia dei materiali

Referente Scientifico Prof. Vincenzo Tumiatti

Gli obiettivi generali si riferiscono alla soluzione di problematiche connesse alla analisi e caratterizzazione chimico/tossicologica di materiali provenienti dall’industria tessile e cosmetica, ad aspetti più propriamente connessi alla modellizzazione, e all’implementazione di strumenti per ottimizzare le relazioni tra imprese nella filiera della moda e della calzatura.
In particolare:

  • Sviluppo e applicazione di protocolli per la definizione del profilo chimico-tossicologico di sostanze di interesse cosmetico e/o tessile e/o industriale.
  • Sviluppo, convalida ed applicazione di metodiche analitiche per la caratterizzazione di sostanze volatili naturali utilizzabili come materie prime nella preparazione di prodotti cosmetici.
  • Modellizzazione di progetti industriali realizzabili dalle aziende committenti.
  • Analisi dei contesti entro i quali dovranno inserirsi le attività di progettazione.
  • Sviluppo ed applicazione di protocolli di interoperabilità per lo scambio di informazioni ed il coordinamento tra imprese nella filiera del tessile-abbigliamento e della calzatura
  • I settori privilegiati per il trasferimento tecnologico comprendono:
    industria dei materiali, industria della moda e cosmetica.

Contatti

Luca Tomesani

Direttore CIRI MAM

Viale Risorgimento, 2

40136 - Bologna