Ingegneria, ICT e tecnologie per l'energia e i trasporti

Attività di ricerca

Attività

Le attività di ricerca del dipartimento riguardano sia lo sviluppo delle principali tecnologie abilitanti, sia la loro applicazione per affrontare le sfide della società. In particolare, per quanto riguarda le principali tecnologie industriali abilitanti, le attività del dipartimento DIITET si concentrano su:
o ICT: Internet del futuro; smart networks; sistemi embedded pervasivi; reti di sensori; Big Data analytics; Advanced computing; knowledge discovery and management; Assistive robotics; dispositivi elettronici ottici e a onde millimetriche per le comunicazioni; cyber-security; Agenda Digitale; e-energy, e-health.
o Fotonica: Sviluppo di strumenti di tipo optoelettronico/fotonico per applicazioni in medicina; sistemi diagnostici e terapeutici mini-invasivi di tipo laser; tecnologie fotoniche ed optoelettroniche per la conservazione ed il restauro di Beni Culturali.
o Micro e nano elettronica: sensoristica e elettronica per: diagnostica medica, analisi di qualità degli alimenti, monitoraggio delle acque, monitoraggio del suolo e delle foreste, monitoraggio delle infrastrutture.
o Nanotecnologie: Sviluppo e studio di nanosistemi per applicazioni nella medicina e a problematiche ambientali.
o Materiali avanzati: materiali per l'energia; nano-materiali grafenici/grafitici a basso costo; materiali per la refrigerazione magnetica; materiali avanzati per macchine agricole e operatrici. materiali polifunzionali, o nano-mesa strutturati, orientati al biomedicale, alla sensoristica avanzata e all'edilizia.
o Biotecnologie: sensori per diagnostica biomedicale; bio-robotica.
o Sistemi di produzione: metodologie, strumenti e tecnologie per la fabbrica del futuro; produzione personalizzata; soluzioni avanzate di controllo distribuito per processi manifatturieri complessi; processi di de-manufacturing; veicoli modulari trasportabili e riconfigurabili; ambienti di realtà virtuale a supporto della produzione.

Per quanto riguarda l'utilizzo delle tecnologie abilitanti per affrontare le sfide della società, le attività del dipartimento DIITET si concentrano su::
o Energia pulita, sicura ed efficiente: generazione e micro-generazione di energia pulita ed efficiente, incluso i sistemi di accumulo dell'energia e lo sfruttamento e l'utilizzo efficiente delle fonti energetiche rinnovabili (sole, vento, mare); tecnologie abilitanti per la cattura della CO2; fusione termonucleare controllata.
o Edilizia sostenibile: tecnologie per le costruzioni sostenibili; il miglioramento della sostenibilità energetica ed ambientale e gestione del freddo; controllo dell'inquinamento nel costruito.
o Trasporto intelligente, sostenibile ed integrato: tecnologie ICT per la mobilità urbana intelligente; mobilità sostenibile; modelli e metodi matematici per la soluzione di problemi di trasporto.
o Agricoltura sostenibile e sicurezza del cibo: agricoltura di precisione (uso intelligente di sostanze chimiche e fertilizzanti, gestione integrata del territorio e delle aree rurali mediante macchine, sistemi e tecniche di gestione ad alta efficienza energetica e basso impatto ambientale); tracciabilità delle reti di produzione e distribuzione nel settore alimentare.
o Ricerca marina e marittima: sicurezza e monitoraggio delle condizioni del mezzo navale; trasporto marittimo a basso impatto ambientale; modelli predittivi del moto ondoso e dell'interazione mare-atmosfera; sistemi di Search and Rescue in mare; sistemi automatici anti-collisione per imbarcazioni;
o Azioni per il clima e mitigazione dei rischi naturali: tecnologie e strumenti per misurare ed osservare il sistema terra e metodi di elaborazione dei dati telerilevati; tecnologie ambientali; nuove tecniche di osservazione dell'universo; telerilevamento aereo-satellitare; sistemi integrati (remote sensing e piattaforme in-situ) per la comprensione del funzionamento degli ecosistemi e dell'impatto delle attività umane.
o Conservazione, gestione e valorizzazione dei beni culturali: Tecnologie per il monitoraggio di beni culturali; Safety and Security dei Beni Culturali; digitalizzazione e modellazione avanzata; fruizione intelligente e valorizzazione sostenibile del patrimonio.
o Società sicura: cyber-security (sicurezza dei dati e del software; sicurezza delle reti; protezione dei cyber-physical systems; smart grid security); sicurezza delle città intelligenti; costruzioni sicure; monitoraggio e protezione di infrastrutture critiche.

Progetti

In accordo con le strategie del programma Horizon 2020, il dipartimento ha promosso nel 2013 progetti premiali -- su Sistemi di Produzione Avanzati, Trasporti intelligenti, sostenibili ed integrati, e-Health ed Energia pulita, sicura ed efficiente -- che sono diventati operativi nel 2014. Nel settore dei sistemi di produzione, il DIITET ha promosso il progetto premiale "Tecnologie e sistemi innovativi per la fabbrica del futuro e made in Italy" che, insieme al progetto bandiera "La Fabbrica del Futuro" e il "Cluster Nazionale Fabbrica Intelligente" (entrambi coordinati dall'Istituto ITIA afferente al dipartimento), definiscono la strategia del dipartimento per lo sviluppo delle nuove metodologie e tecnologie abilitanti, per il settore manifatturiero, con particolare riguardo ai settori del Made in Italy. Nell'ambito dei trasporti il dipartimento ha promosso il progetto premiale "ICT per la Mobilità Sostenibile", mentre nel settore e-Health, il dipartimento ha promosso (in cooperazione con il dipartimento CNR di Scienze Biomediche) e coordinato il progetto premiale "ICT for Social Health and Solidarity". Inoltre, i ricercatori del DIITET partecipano al tavolo di lavoro sul Fascicolo Sanitario Elettronico (FSE). Nel 2013, nell'ambito della collaborazione con la Presidenza del Consiglio dei Ministri, i ricercatori del DIITET hanno portato a termine, con successo, la "Realizzazione di un'infrastruttura operativa a supporto dell'interoperabilità delle soluzioni territoriali di fascicolo sanitario elettronico nel contesto del sistema pubblico di connettività (OpenInFSE)". Nel settore biomedico, i ricercatori del DIITET hanno partecipato al Progetto Bandiera InterOmics.
Infine, nel settore energia, è stato presentato il progetto premiale "Tecnologie integrate ed ecosostenibili per la produzione, l'accumulo e l'utilizzo dell'energia" in cooperazione con i dipartimenti CNR di Scienze Fisiche e di Scienze Chimiche. Sempre nel settore dell'energia, deve essere ricordato l'accordo di programma con il Ministero dello Sviluppo Economico sulla "Ricerca di Sistema Elettrico" e le azioni svolte nel settore della Fusione Termonucleare Controllata. Nel corso del 2013, sono state svolte le attività programmate sul tokamak FTU (ENEA-Frascati), sui tokamak europei JET, AUG e TCV e la sperimentazione sulla macchina RFX. Inoltre è stata avviata la realizzazione del laboratorio di prova dell'iniettore di neutri per ITER. In questo settore il dipartimento collabora strettamente con ENEA e INFN.
Nel settore ICT, sono stati acquisiti nuovi finanziamenti da progetti europei pari a 1,5MEuro, per attività nel campo della fotonica. Inoltre nell'ambito delle attività dell'European Institute of Innovation and Technology (EIT), il dipartimento ha coordinato la partecipazione degli istituti CNR al Business Plan 2013 della Knowledge and Innovation Community (KIC) EIT-ICT Labs.
In ambito nazionale, il programma MIUR Smart communities, smart cities and smart territories riveste un ruolo strategico per il dipartimento. Questo programma richiede, infatti, un approccio di ricerca fortemente interdisciplinare che coinvolge tutte le macro-aree del dipartimento. Nel corso del 2013, il Dipartimento ha svolto un importante ruolo di coordinamento per la partecipazione degli istituti afferenti al bando PON Smart Cities and Communities (Convergenza nord). In particolare, il dipartimento partecipa a nove progetti ammessi a finanziamento (attualmente in attesa dei decreti di concessione): RIGERS (area tematica: architettura sostenibile e materiali); SMARTOUR (area tematica: beni culturali); DIONISIO (area tematica: domotica); WATERTECH (area tematica: gestione risorse idriche); SMARTGATE (area tematica: giustizia); PSC (area tematica: giustizia); CLARA (area tematica: sicurezza del territorio); S4E (area tematica: tecnologie del mare); ASMARA (area tematica: trasporti e mobilità terrestre). Inoltre, nel corso del 2013 e del 2014, nell'ambito del bando PON Smart Cities and Communities (Convergenza sud) sono state sviluppate le seguenti attività progettuali (coordinate per il CNR dal DIITET): PRISMA (area tematica: renewable energy and smart grid); RES NOVAE (area tematica: renewable energy and smart grid), e I-NEXT (area tematica: renewable energy and smart grid, smart mobility) con finanziamento per il DIITET pari a 6M Euro.
Nel corso del 2013 e 2014 sono, inoltre, proseguite le attività degli istituti del dipartimento nell'ambito di 6 progetti PON02 (potenziamento distretti/laboratori) e 10 progetti PON03 (nuovi distretti). Le principali tematiche di ricerca affrontate riguardano lo sviluppo di soluzioni sostenibili per il sistema elettrico nazionale, le fonti rinnovabili, bio-carburanti, la fusione nucleare, motori avanzati a basse emissioni e bassi consumi (inclusi motori marini e aeronautici), sensoristica per i trasporti, materiali per i sistemi di produzione ed accumulo di energia.