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Bottega Materia Soffice

Il termine Soft Matter (“Materia Soffice”) identifica una varietà di materiali caratterizzati da proprietà meccaniche intermedie tra quelle dei solidi elastici e quelle dei liquidi. Fanno parte di questa categoria i liquidi non-Newtoniani (ad esempio, soluzioni e fusi polimerici), i gel, i cristalli liquidi, le sospensioni, le emulsioni, le schiume e molti sistemi biologici. In condizioni di flusso, tali materiali mostrano comportamenti peculiari e proprietà reologiche atipiche.

Il nostro gruppo studia la fluidodinamica e la reologia di sistemi complessi, quali sospensioni di particelle solide rigide o deformabili in fluidi Newtoniani o viscoelastici, emulsioni, schiume, materiali granulari e flussi a superficie libera (come spray, getti liquidi e film liquidi sottili), attraverso modellazione matematica, simulazioni numeriche ed esperimenti. Alcuni esempi delle nostre attività di ricerca consistono nella modellazione di dati reologici attraverso equazioni costitutive, nella fluidodinamica computazionale (CFD) di liquidi non-Newtoniani e sistemi multifase, con particolare attenzione alle applicazioni nel campo della microfluidica, nella simulazione attraverso il metodo degli elementi discreti (DEM) di materiali granulari, anche in combinazione con simulazioni fluidodinamiche (CFD-DEM), nell’applicazione di tecniche di intelligenza artificiale (e.g., machine learning e deep learning) all’identificazione e misura di proprietà della materia soffice, nella stampa 3D di manufatti schiumati con proprietà viscoelastiche, in misure di micro-reologia.

Ulteriori informazioni sono disponibili al sito del gruppo di ricerca

Principali apparecchiature disponibili:

  • 2 server PowerEdge T640 con XEON 24 cores, 96 GB RAM
  • Interferometro per misure ottiche su film liquidi sottili
  • Microreometro per caratterizzazioni reologiche
  • Stampante 3D per manufatti schiumati (Markforged)

Pubblicazioni più rilevanti:

Principali progetti di ricerca finanziati:

  1. Innovative Technologies Related to Health in Space, Agenzia Spaziale Italiana (ASI), 48 mesi, data inizio: settembre 2021, 1.8M€

  2. Artificial intelligence and robotics in the foaming of polymers (foAIming), UNINA FRA project, 24 mesi, data inizio: aprile 2021, 30.000€

  3. YIELD-stress fluids beyond Bingham – closing the GAP in modelling real-world yield-stress materials (YIELDGAP), MSCA-ITN, European Union, 48 mesi, data inizio: gennaio 2021, circa 3.2M€

  4. MORphological biomarkers For Early diagnosis in Oncology (MORFEO), PRIN, MIUR, 36 mesi, data inizio: giugno 2019, circa 744.000€

  5. An inter-disciplinary high-throughput approach to olefin block copolymers (HT-OBC), Dutch Polymer Institute, 36 mesi, data inizio: luglio 2018, circa 672.000€

  6. Micro-mechanical and robotic tools for the diagnosis and therapy of prostate cancer (PROSCAN), PON, MIUR, 30 mesi, data inizio: aprile 2018, circa 8.7M€

  7. Virtual Materials Marketplace (VIMMP), H2020, European Union, 54 mesi, data inizio: gennaio 2018, circa 9.5M€

Partnership:

  1. Stevanato Group
  2. Gurit
  3. ENI Versalis
  4. Sulzer
  5. Procter & Gamble
  6. Chiesi Farmaceutici
  7. Dompè Farmaceautici
  8. Diab

Settore/i ERC (European Research Cuncil):

  1. PE5_10 Nanomaterials: nanoparticles, nanotubes

Parole chiave:

Materia soffice
Fluidi non-Newtoniani
Viscoelasticità
Simulazioni numeriche
Microfluidica
Stampa 3D
Intelligenza Artificiale

Docenti e ricercatori:

Pier Luca Maffettone

Gaetano D'Avino

Massimiliano Maria Villone

Daniele Tammaro

Assegnisti di Ricerca e Dottorandi:

  1. Massimiliano Di Martino (Assegnista)
  2. Zhe Wang (Assegnista)
  3. Vincenzo Ferraro (Assegnista)
  4. Danila Del Giudice (Assegnista)
  5. Jaromir Behal (Assegnista)
  6. Maurizio De Micco (Dottorando)
  7. Lorenzo Lombardi (Dottorando)
  8. Luigi Davide Gala (Dottorando)
  9. Alie Abbasi Yazdi (Dottorando)
  10. Davide Amoroso (Dottorando)
  11. Stefano De Rosa (Dottorando)
  12. Claudio Esposito (Dottorando)
  13. Giuseppe Fontanarosa (Dottorando)
  14. Nikolaos Kolezakis (Dottorando)

Altri componenti:

Marco Trofa (Scuola Superiore Meridionale)

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