Istituto di Scienza, Tecnologia e Sostenibilità per lo Sviluppo dei Materiali Ceramici (ISSMC)
Focus
ceramici trasparenti a base di MgAl2O4 per finestre protettive
2014
Cubic isotropic MgAl2O4 spinel can be regarded as an almost ideal transparent ceramic material.
It is an attractive material in the aerospace sector for several applications under severe conditions such as hard front layer in transparent protection and rugged optical windows operating in harsh environment.
CNR ISTEC optimized the production process of spinel components with an in-line transmittance up to 82 % close to the theoretical value
Apatiti sostituite per produzione ed assorbimento di energia
2014
L'idrossiapatite (HA: Ca10(PO4)6(OH)2) è un biomateriale di largo uso nella riparazione e rigenerazione di difetti ossei; l'HA è anche riconosciuta come un materiale molto interessante per la purificazione dell'ambiente, grazie alla sua abilità di assorbire facilmente una varietà di composti inorganici e di sostanze organiche come proteine e batteri. A questo proposito specifiche sostituzioni ioniche nel reticolo dell'HA possono attivare specifiche funzionalità che consentono una grande ...
Nano-apatiti magnetiche per rilascio di farmaci e ingengneria dei tessuti
2014
Nanofasi di idrossiapatite bioattiva che esibiscono intrinseco superparamagnetismo, progettate per agire come nuovi sistemi di rilascio in grado di rispondere agli stimoli oppure per favorire l'homing delle cellule e la colonizzazione di scaffold ossei e osteocondrali così da migliorare I processi di rigenerazione tissutale.
Il recente sviluppo di nanoparticelle di idrossiapatite superparamagnetica (Fe-HA) è stato ottenuto mediante sostituzione controllata di ioni calcio con ioni Fe2+/3+, con ...
Nanocompositi ibridi per la rigenerazione di regioni anatomiche multifunzionali
2014
Scaffolds 3D biomimetici e bioriassorbibili per la completa rigenerazione di regioni multi-funzionali come i siti osteocondrali e parodontali sono sviluppati grazie ad un processo di sintesi biologicamente ispirato che mima il processo di neo-ossificazione, così da conferire ai nuovi dispositivi un'elevata abilità rigenerativa. Gli scaffold sono basati su fibre di collagene Tipo I che assemblano, organizzano e mineralizzano spontaneamente con nano-nuclei di idrossiapatite biomimetica a seguito ...
Sistemi filtranti intelligenti per lo scambio di umidità e la cattura di nanoparticelle per applicazioni biomedicali
2014
In questa ricerca vengono sviluppati nano-compositi porosi ibridi per utilizzo come dispositivi filtranti per nanoparticelle e come sistemi per lo scambio di umidità. Questi dispositivi esibiscono una geometria complessa che consente l'intrappolamento delle nano-particelle nella regione critica 30-100 nm senza elevata caduta di pressione.
I compositi ibridi vengono sviluppati mediante un processo di biomineralizzazione indotto a partire da una sospensione di miscele di polimeri naturali (ad ...
Impianti per la rigenerazione della rete vascolare e organi molli
2014
Matrici polimeriche a base di collagene sono sviluppate per la rigenerazione di tessuti molli quali il muscolo cardiaco, tendini/legamenti, menisco ed organi endocrini (timo, tiroide). Vengono applicati processi biologicamente ispirati di auto-assemblaggio e auto-organizzazione indotti da variazioni di pH a blends polimerici naturali e bio-erodibili (collagene, cellulosa, alginato, chitosano, PLLA, PCL, PGA, PEG) per ottenere costrutti 2-D e 3-D con elevata mimesi del tessuto stromale. Vengono ...
Nanostrumenti Ceramici in applicazioni di "Green Technology"
2014
L'unione della tecnologia sol-gel con i processi di finissaggio dei tessuti o le tecnologie di spinning consente di ottenere MEZZI MULTIFUNZIONALI ALTAMENTE VERSATILI, facilmente sfruttabili nelle molteplici applicazioni della "green technology". L'elevata scalabilità e la sostenibilità del processo è garantita dalle tecnologie consolidate coinvolte nei processi nanotecnologici / sol-gel / colloidali e tessile.
PROPRIETÀ ANTIBATTERICHE _Il meccanismo largamente accettato di azione ...
Ceramici trasparenti: Granato di ittrio e alluminio(YAG)
2014
Lo YAG YAG (Y3Al5O12) policristallino drogato con elementi delle terre rare (REE) è un materiale funzionale strategico come sorgente laser per laser allo stato solido di alta potenza pompati a diodi (DPLSSL).
Rispetto ai cristalli singoli generalmente utilizzati, i ceramici YAG trasparenti possono dare origine a nuove applicazioni laser in quanto:
1. Possono contenere più elevati tenori di drogaggio
2. Sono più veloci da produrre
3. Possono esse fabbricati anche in forme ...
Safety by Design: un nuovo approccio per gestire il rischio dei nanomateriali
2014
L'esperienza maturata nel campo della scienza colloidale è stato fruttuosamente trasferito al controllo del confinamento e della chimica di superficie delle nanoparticelle (NP), aprendo nuove sfide verso il controllo dell' impatto potenzialmente nocivo dei nanomateriali per la salute.
IMPATTI ATTESI _ Alcuni degli impatti estremamente ambiziosi di questa ricerca sono:
o Lo sviluppo di strategie pratiche ed efficaci per la riduzione dell'esposizione dei lavoratori ai nanomateriali durante tutte ...
MALTE IDRAULICHE A BASE DI CALCE E METACAOLINO
2014
sviluppo di MALTE IDRAULICHE utilizzando come legante la CALCE intesa soprattutto come GRASSELLO di calce, materiale storico, da sempre utilizzato nell'edilizia e nell'arte fino all'avvento del cemento, ma anche come calce idraulica naturale (NHL), che è oggi è la tipologia di calce più utilizzata nel mondo del restauro e dell'edilizia. Come aggiunta pozzolanica viene utilizzato il METACAOLINO (MK), ottenuto calcinando a 650°C un caolino commerciale.
Messa a punto di MALTE PER INIEZIONE per ...
utilizzo di nuove tecnologie per il restauro
2014
Negli interventi di restauro, l'uso di prodotti compatibili con i materiali costituenti il bene culturale è molto importante. La maggioranza dei materiali nei beni culturali (ceramica, mosaica, malte, pietre) è costituita da materie prime naturali inorganiche, dunque è cruciale negli intreventi conservativi usare composti inorganici non metallici, che in alcuni casi coincidono con i componenti stessi dei beni culturali. Per questa ragione, noi stiamo mettendo a punto prodotti ottenuti ...
Elettrolizzatori ad Ossido solido (SOEC)
2014
Le SOEC vengono prodotte in ISTEC partendo da polveri ottenute mediante sintesi convenzionale allo stato solido o sintesi chimica (precipitazione, sol-gel, etc.). Queste celle vengono realizzate depositando i vari strati su di un elemento scelto come supportante e prodotto per colaggio su nastro. Con questa tecnica sono stati prodotti substrati di tutti gli elementi utilizzati per applicazioni SOEC:
anodi: La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3 (LSCF), La0.8Sr0.2MnO3 (LSM);
catodi: NiO/(Zr,Y)O2, ...
giunzioni tra materiali ceramici
2014
Le tecniche di giunzione permettono di produrre strutture complesse e formate da diversi materiali che non possono essere ottenute direttamente da processi di densificazione.
La realizzazione di giunzioni è particolarmente importante per sfruttare appieno le potenzialità di molti materiali ceramici avanzati.
Pubblicazioni
D. Sciti, L. Silvestroni, L. Esposito, K. Nakashima, N. Saito, Y. Yamaoka, A. M. Glaeser, "Advances in Transient-Liquid-Phase Bonding of Ultra-high Temperature ZrC Ceramics", ...
Impianti bioattivi con struttura porosa gerarchicamente organizzata: trasformazioni biomorfiche
2014
L'attività è dedicata allo sviluppo di impianti porosi con struttura gerarchicamente organizzata in grado di mimare le caratteristiche morfologico-strutturali dell'osso e di esibire adeguate proprietà biomeccaniche.
Recenti studi avanzati indirizzati allo sviluppo di strutture porose consistono nell'applicazione di processi di trasformazione morfo-sintetica di templanti naturali, con cui si possono ottenere impianti ossei a base calcio-fosfatica con proprietà rigenerative, che riproducono in ...
Membrane per la separazione di gas ad alta temperatura
2014
Le membrane di separazione sono dispositivi elettrochimici che permettono la separazione di specifici componenti provenienti da una corrente gassosa ad alte temperature (500-800°C). Sulla base dei materiali considerati questi sistemi possono essere classificati come:
Membrane per la separazione di ossigeno;
Membrane per la separazione di idrogeno.
Questi dispositivi sono sostanzialmente dei doppi strati ceramici o ceramico-metallici costituiti da un elemento supportante ed uno attivo. Le ...
Celle solari a sensibilizzante organico (DSSC)
2014
Le celle solari a sensibilizzante organico, dette anche celle di Grätzel, sono dispositivi utilizzati per convertire direttamente la luce solare in energia elettrica. Nel 1991 O'Regan e Grätzel realizzarono i primi prototipi per questa tecnologia con buona efficienza utilizzando materiali meno pregiati e costosi del silicio monocristallino.
Le DSSCs (Dye Sensitized Solar Cells) sono costituite da multistrati di materiali a "band gap" selezionato che permettono l'assorbimento dei fotoni e la ...
Apatiti biomimetiche e cementi ossei
2014
La rigenerazione di tessuti connettivi duri quali ossa e denti è attivata dalla presenza di specifici segnali chimici e morfologici che inducono la formazione e organizzazione di nuovo osso. A questo proposito fasi di idrossiapatite che presentano composizione simile all'osso (cioè sostituzioni ioniche multiple come Mg2+, CO32-, Na+, K+, SiO44-, Sr2+), struttura nanometrica e basso ordine cristallino possono essere sintetizzate con metodi ad umido a temperatura ambiente. Queste nuove fasi ...
Ceramici massivi compositi ultra-refrattari per protezioni termiche
2014
I materiali ceramici ultra-refrattari (UHTCs) attraggono l'interesse dell'ingegneria dei materiali in previsione di progettare e realizzare protezioni termiche o superfici di controllo per la "Key Enabling Technology Sharp leading edge". Bordi alari d'attacco a profilo aguzzo per veicoli di rientro o veivoli ipersonici sono due esempi eccellenti. Grazie a questo nuovo concetto, le prestazioni durante il volo possono essere migliorate garantendo una maggiore sicurezza per l'equipaggio, ...
Realizzazione di un evaporatore Loop Heat Pipe con strutture porose geopolimeriche
2014
Un heat pipe è un dispositivo di trasferimento di calore che può scambiare grandi quantità di calore con una piccola differenza di temperatura tra le interfacce calde e fredde mediante evaporazione e condensazione di un fluido di lavoro. L'evaporatore è il cuore del dispositivo e contiene strutture capillari porose (wicks) generalmente a base di metalli o di polimeri organici. Una possibilità per aumentare la capacità di scambio termico è attraverso la sostituzione dei materiali ...
Impianti porosi per rigenerazione ossea
2014
La rigenerazione di difetti ossei critici richiede l'impianto di scaffold porosi in grado di scambiare segnali chmici, morfologici e meccanici con le cellule così da attivare la formazione di nuovo osso e la colonizzazione dell'intero scaffold. La dimensione e la morfologia dei pori deve essere progettata per consentire la penetrazione dell'osso e la formazione di una rete vascolare in grado di sostenere il metabolismo osseo. La resistenza meccanica degli scaffolds deve essere sufficiente a ...
Geopolimeri colorati
2013
Introduzione di pigmenti ceramici inorganici in formulazioni geopolimeriche ottenute da metacaolino e soluzioni alcaline. Ottenimento di materiali amorfi colorati con caratteristiche di resistenza meccanica e all'ambiente in grado di consentirne l'utilizzo nel campo dei beni culturali. Attualmente sono state realizzate briquettes di vari colori da cui ricavare piccole tessere per integrazioni durante lavori di restauro musivo. Non si esclude l'uso di questi materiali per la realizzazione di ...
Sorbente Solido di Anidride Carbonica ad alta temperatura
2013
Il focus scaturisce dalla attività di ricerca volta alla caratterizzazione di materiali di varia origine per la cattura di CO2.
Le tecnologie attuali devono essere migliorate per raggiungere un limitato impatto ambientale e un'alta sostenibilità (emissioni zero), mitigando l'impatto dell'energia fossile sull'inquinamento e l'effetto serra. Quando i sorbenti solidi di CO2 sono utilizzati in forma granulare o strutturati 3D, un'alta area superficiale e una ben sviluppata porosità aperta sono i ...
Vasi compositi in lana e geopolimero
2013
Sono stati realizzati vasi compositi in lana proveniente da cascami di scarto e geopolimero, come alternativa a quelli di torba comunemente utilizzati nei vivai. Dopo aver monitorato la crescita e la vegetazione di piante e semi sono stati studiati per un periodo di 6 settimane, i primi risultati hanno evidenziato che i vasi in lana e geopolimero promuovono la crescita dei semi in confronto a quelli di torba. L'ambiente alcalino del geopolimero è infatti in grado di degradare parzialmente la ...
Sintesi di nanopolveri e nanolubrificanti per applicazioni energetiche e tribologiche
2012
La realizzazione di manufatti ceramici ad alta efficienza oltre che a tecnologie di produzione accuratamente studiate, dipende fortemente dalle caratteristiche chimico-fisiche delle polveri di partenza utilizzate. Presso l'ISTEC sono stati implementati metodi di sintesi convenzionali applicando innovati sistemi di riscaldamento (es. microonde, infrarossi) per la produzione di particelle a base di ceria ad elevata reattività chimico-fisica e massimo controllo di purezza e morfologia (Figura). ...
Sistemi Ceramici di Accumulo Elettrico (Batterie ZEBRA)
2012
Le batterie ZEBRA (Zero Emission Battery Research Activities), grazie all'elevata densità di energia e potenza, costituiscono una delle migliori soluzioni alla moderna richiesta di accumulo energetico per l'uso stazionario e alla domanda di mobilità sostenibile con le auto elettriche ed ibride. Questi sistemi sono costituiti da celle nickel-sodio cloruro, operanti ad alta temperatura (circa 270°C-350 °C), racchiuse in un contenitore termico ed utilizzano un tubo ceramico o una membrana ...
Materiali ceramici ultra-resistenti all'ablazione per utilizzi nella propulsione
2012
I propulsori di ultima generazione necessitano requisiti sempre più stringenti, in termini di resistenza a temperatura e pressione, per aumentare le prestazioni di combistione. I materiali a base di carburi dei metalli di transizione del IV e V gruppo, come zirconio, afnio e tantalio, costituiscono sistemi promettenti per queste applicazioni, poichè combinano le proprietà chimico-fisiche tipiche dei ceramici a quelle elettroniche tipiche dei metalli: elevati punti di fusione (>3900°C), alta ...
Celle a combustibile operanti ad alta temperatura (SOFC)
2012
L'attività ISTEC è principalmente rivolta allo studio e ottimizzazione di quei processi ceramici affidabili e facilmente industrializzabili che consentano l'ottenimento dei dispositivi sopracitati in modo economicamente vantaggioso e il più possibile eco-compatibile. Sfruttando quindi tecniche già note all'industria ceramica tradizionale come:
colaggio su nastro,
pressatura,
serigrafia,
spruzzo atmosferico,
ISTEC lavora all'ottimizzazione del ciclo di produzione di SOFC delle tre ...
Assorbitori solari ultra-refrattari per sistemi a concentrazione solare
2012
Il solare termodinamico è una tecnologia per la produzione di energia sicura, sostenibile e a basso costo. Attualmente, la massima temperatura di esercizio di un
impianto solare è minore di 800 K, a causa del rapido degrado dei suoi componenti. D'altra parte, l'efficienza degli impianti termici aumenta rapidamente al crescere delle temperature di esercizio e la sfida tecnologica dei sistemi attuali è quella di rendere stabile il ricevitore fino ad alta temperatura in modo da aumentare ...
Freeze casting - ice templating
2012
Il campo di applicazione potenziale della ceramica porosa è in costante aumento; la porosità è una proprietà funzionale, e le ceramiche con porosità 3D aperta e interconnessa vengono opportunamente progettate per una applicazione specifica. Freeze casting a base acquosa, o "ice-templating", è una nuova tecnica per fabbricare strutture porose 3D con i pori principali orientati unidirezionalmente, con conseguente struttura lamellare. In dettaglio, la porosità finale assomiglia ai cristalli ...
Interazione cellula-materiale: valutazioni biologiche
2011
Valutazione biocompatibilità e biofunzionalità di materiali e dispositivi in relazione alla loro capacità rigenerativa di differenti organi e tessuti umani in risposta a danni causati da traumi e/o malattie degenerative (osteoartrosi, osteoporosi, etc.). Un'innovativa linea di ricerca è dedicata a materiali magnetici, alla possibilità di utilizzare nuove particelle a base di idrossiapatite intrinsicamente magnetica (brevettata dal nostro laboratorio) per magnetizzare le cellule e guidarle ...
Caratterizzazione HR-TEM di materiali UHTC
2009
La caratterizzazione dei ceramici a livello nanometrico è di importanza fondamentale, specialmente quando le interfacce tra due fasi diverse determinano il successo e l'efficacia di meccanismi di tenacizzazione. In questo contesto, l'attività di caratterizzazione microstrutturale mediante microscopia a trasmissione elettronica (TEM), abbinata ad altre tecniche analitiche come la diffrazione elettronica, la spettroscopia a dispersione di energia (EDS) e la spettroscopia a perdita di energia ...
Materiali UHTC per ambienti estremi rinforzati con fibre
2009
Nonostante i materiali UHTC possano raggiungere valori di resistenza alla flessione fino a 1 GPa, la tenacità alla frattura e allo shock termico rappresentano ancora due tra i maggiori ostacoli nell'utilizzo di questi ceramici in campo aerospaziale o in ambienti altamente aggressivi. Per fare fronte a queste esigenze, sono stati implementati nuovi metodi di produzione per introdurre nei materiali UHTC elementi di rinforzo, come fibre di C o SiC. Per quanto riguarda l'aggiunta di fibre corte, la ...
Nano-ossidi: tecniche di sintesi e funzionalizzazione
2008
L'utilizzo di particelle ceramiche a base ossidica, spesso multicomponenti, con elevata reattività chimico-fisica e massimo controllo della purezza, richiede lo sviluppo di tecniche di sintesi chimiche a partire da soluzioni dei cationi precursori. I processi sono basati sull'idrolisi forzata in acqua o in mezzi organici dei cationi precursori, seguita da condensazione e formazione di cluster nanometrici di ossidi o idrossidi metallici (nucleazione). I parametri delle sintesi vengono ...
Celle fotovoltaiche DSSC
2008
Le celle solari fotovoltaiche sono utilizzare per convertire direttamente la luce solare in energia elettrica. Nel 1991 O'Regan e Gratzel hanno realizzato prototipi di celle solari con buona efficienza utilizzando materiali meno pregiati e costosi del silicio monocristallino. Le DSSC (Dye Sensitized Solar Cell) sono costituite da multistrati di materiali a band gap selezionato che permettono l'assorbimento dei fotoni e la loro trasformazione in energia elettrica. Il gruppo di lavoro sui ...
Tecniche di formatura net shape: gel casting
2008
In vari settori dell'industria energetica e dei trasporti si fa sempre più pressante la necessità di componenti di forme complesse (turbine, rotori, giunti, pale etc..) in grado di resistere a sollecitazioni termiche e di attrito severe pur presentando tolleranze dimensionali stringenti. In questo campo i materiali ceramici possono essere efficacemente utilizzati a patto si trovino tecnologie di formatura semplici ed economiche per la loro produzione. In questa ottica, il gel-casting ...
Processi di formatura per materiali ceramici ad alta tecnologia
2007
Sempre più richiesta è la produzione di forme di geometria complessa con polveri di differente natura per applicazioni avanzate.
L'ISTEC sviluppa materiali idonei per la realizzazione di manufatti, di geometria anche complessa, da impiegare come "creatori di forma" per il raffreddamento forzato di strutture in metallo per applicazioni ingegneristiche.
La disponibilità di una accessoriata macchina per la deposizione serigrafia di inchiostri ceramici consente di operare in stretta connessione ...
RIVESTIMENTI INNOVATIVI PER LA LAVORAZIONE DI MATERIALI A DIFFICILE LAVORABILITA'
2007
I rivestimenti PVD stanno progressivamente sostituendo le metodologie tradizionali basate su deposizione elettrolitica. In questa continua evoluzione si inseriscono i rivestimenti nanostrutturati, in cui il film è formato da un sistema bifasico con una microstruttura progettata per impedire formazione, movimento e crescita di dislocazioni e microfratture. Grazie al sistema bifasico, formato da nanocristalli di un materiale duro con dimensioni di ca. 10 nm incassati nella matrice, si ottiene un ...
Proto-PIEZO
2007
I componenti piezoelettrici ceramici riscuotono un crescente interesse da parte delle aziende italiane che frequentemente trovano nella mancanza di competenze e materiali per l'applicazione della tecnologia piezoelettrica una barriera all'innovazione o allo sviluppo di nuovi prodotti. ISTEC, con le proprie competenze e apparecchiature che permettono di spaziare dalla sintesi delle polveri alla formatura, sinterizzazione, lavorazione, deposizione elettrodi e polarizzazione è l'unico istituto ...
SVILUPPO DI SOSTITUTI OSSEI BIOATTIVI CON MORFOLOGIA POROSA GERARCHICAMENTE ORGANIZZATA OTTENUTI MEDIANTE CERAMIZZAZIONE DI STRUTTURE VEGETALI.
2007
E' stato sviluppato un processo di trasformazione in cinque steps per ottenere sostituti ossei in idrossiapatite a partire da sostanze lignee naturali, mantenendo la loro originale struttura porosa.
Lo scopo di questa attività riguarda lo sviluppo di sostituti ossei bioattivi in grado di esibire una morfologia estremamente complessa, simile a quella tipica dell'osso corticale, impossibile da riprodurre anche con le più avanzate tecnologie tuttora disponibili. L' ottenimento di morfologie ...
Reologia, impasti e processi ceramici
2007
Nel settore ceramico l'impiego di sospensioni riveste una notevole importanza sia per ottimizzare i prodotti che per massimizzare la resa dei processi. Sta crescendo l'attenzione verso l'applicazione dei principi di reologia e scienza dei colloidi , oltre che negli studi di base, anche nell'ottimizzazione delle formulazioni industriali, tanto che sempre più frequentemente viene richiesta collaborazione da parte di aziende. ISTEC ha una consolidata esperienza nello sviluppo di sospensioni ...
Indentation grid
2007
Messa a punto della metodologia di "indentation grid" per estrarre, mediante test di nanoindentazione a carichi ultra-bassi e la successiva analisi statistica, le proprietà meccaniche, e la relativa frazione volumetrica, di ognuna delle fasi che costituiscono un composito senza dover verificare con tecniche di microscopia la corrispondenza impronta-fase.
Nanotecnologie e superfici funzionalizzate
2007
Produzione prototipale di nanopigmenti idonei per tecnologie avanzate di decorazione per superfici funzionalizzate.
SVILUPPO DI BIOCERAMICI COMPOSITI A BASE DI IDROSSIAPATITE RINFORZATA CON SILICATI BIOATTIVI, MEDIANTE TECNICHE DI PRESSATURA A CALDO AD ALTA VELOCITA'.
2007
Sono stati ottenuti materiali a base di idrossiapatite (HA) rinforzata con silicati di calcio bioattivi. Lo scopo di questa attività è nello sviluppo di sostituti ossei caratterizzati da proprietà meccaniche tali da sopportare in vivo il carico biomeccanico dopo impianto, minimizzando il ricorso alla fissazione esterna della protesi, con notevoli vantaggi da un punto di vista clinico, economico e del benessere del paziente. I materiali compositi sono stati ottenuti mediante tecniche di ...
Metodologie di formatura 'freeze casting and drying' per lo sviluppo di sostituti ossei bioceramici (bioattivi, strutturali) con porosità anisotropa, controllata in funzione della cinetica di congelamento di una sospensione.
2007
L'organizzazione della porosità micro-ultramacro, pur avendo un generale carattere anisotropo (lunghi canali interconnesi da micro e macro pori) avviene secondo gerarchie diverse in funzione della tipologia della sospensione di partenza: concentrazione della fase solida e sue caratteristiche compositive, chimico-fisico-morfologiche e di solubilità, in quanto influiscono sulla stabilità della sospensione e sul processo di congelamento. Apatiti o altri calcio fosfati, diversamente ...
DRUG DELIVERY POLIFUNZIONALI SELETTIVI
2007
Apatiti sintetiche biomimetiche multisostituite volte a mimare la fase inorganica costitutiva dell'osso dal punto di vista compositivo-morfologico e svolgere funzioni di rilascio quali-quantitativamente controllato di ioni biologicamente utili, in quanto aventi un ruolo nel processo di osteogenesi e rimodellamento osseo e/o proprietà specifiche per il trattamento di osso patologico.
Sono state messe a punto le sintesi e valutati gli effetti sinergici o contrastanti di diverse co- e ...
PROMOZIONE E SUPPORTO DELL'INNOVAZIONE DI PRODOTTO E DI PROCESSO NEI SETTORI DEI MATERIALI PER L'EDILIZIA , DELLA CERAMICA PER USO DOMESTICO E INDUSTRIALE.
2007
Valorizzazione di materie prime e seconde, innovazione dei processi industrili, in particolare:
1) Sviluppo di nuove tecnologie di sintesi di pigmenti ceramici e inchiostri ceramici;
2) Ottimizzazione delle prestazioni termo-igrometriche dei laterizi;
3) Sviluppo di una tecnologia innovativa di formatura di pistrelle ceramiche (pirodeformazione).
Materiali ceramici trasparenti
2007
Nel corso dell'anno 2007, nell'ambito della ricerca sui materiali ceramici trasparenti a base di YAG (Progetto Europeo Craft NOVIGLAS COOP-CT-2004-512318, Titolo: Innovative high power laser system based on polycrystalline Nd:YAG for marking, engraving, cutting and micro-drilling metal surfaces) è stato ottimizzato un materiale ottenuto da un selezione di polveri ceramiche opportunamente trattate, che presenta una trasparenza dell'80 %. Tale trasparenza è in linea con quella dei monocristalli ...
Realizzazione di un bordo alare d'attacco per veicoli spaziali in volo transatmosferico
2007
ISTEC ha progettato la composizione e quindi coordinato le attività finalizzate alla realizzazione di un prototipo ceramico massivo a base di Si3N4-MoSi2 con ingombri lineari pari a 520 x 220 x 150 mm. Miscelazione-atomizzazione polveri e successivo consolidamento a caldo mediante pressatura uniassiale hanno rappresentato i principali stadi produttivi. Il prototipo è stato successivamente sagomato mediante lavorazioni di rettifica nel profilo finale di bordo alare, ed infine alloggiato nella ...
Celle a combustibile ad ossido solido (SOFC)
2007
Alla domanda sempre più crescente di petrolio nonché alla preoccupazione per il suo impatto sulla qualità dell'aria e il clima globale, si contrappone un forte impegno scientifico per lo sviluppo e l'ottimizzazione di celle a combustibile e altre sorgenti di generazione energetica. La commercializzazione di questi sistemi dipende sempre di più dalla capacità di ottenerli con processi semplici, economici e ben connessi con i cicli produttivi già in essere. ISTEC è in prima linea nello ...
Materiali ceramici a base di boruro e carburo di afnio resistenti a temperature superiori ai 2000°C.
2007
Boruri e carburi di afnio e zirconio sono considerati materiali altamente refrattari per i loro punti di fusione superiori ai 3200°C e la loro elevata stabilità termica. Questi materiali sono considerati molto promettenti per utilizzo come barriere termiche sulle parti esterni dei veicoli ipersonici in fase di rientro nell'atmosfera terrestre. Recentemente è stato messo a punto un processo innovativo per la produzione di materiali densi a base di boruro e carburo di afnio mediante un processo ...
Materiali ceramici a base di silice per stampi di componenti metallici
2007
E' stata messa a punto una composizione a base di silice amorfa ed il relativo processo di colaggio su gesso, per la realizzazione di componenti di forma complessa. Tali componenti vengono utilizzati nel processo di produzione di materiali metallici con alte prestazioni. I componenti ceramici studiati permettono di innalzare la temperatura del processo di fabbricazione, aumentando conseguentemente le prestazioni dei materiali metallici così prodotti. La ricerca descritta è stata finanziata da ...
Valorizzazione patrimonio culturale
2007
Realizzazione del libro dal titolo "Sulle orme dei primi ceramisti" che costituisce uno dei risultati del progetto SEE-PAST "South Eastern European pottery: Archaeology and Scientific Techniques" (2006-2007). Lo scopo del libro è di promuove la diffusione della conoscenza del periodo neolitico attraverso lo studio della ceramica. Questo libro è rivolto a ragazzi delle scuole elementari e medie, protagonisti di un racconto immaginario, ma estremamente realistico, che come un diario, illustra il ...
Formazione
2007
Altrettante importante è stata l'attività di diffusione della conoscenza scientifica attraverso la realizzazione di un corso "Mosaico: archeometria, tecnologia e conservazione", indirizzato a personale specializzato che opera nel campo dei beni culturali.
Produzione prototipale di componenti protesici in materiali ceramici strutturali a base di nitruro di silicio e altri compositi ossidici /non ossidici, con tecnologie avanzate di lavorazione.
2007
Prototipi realizzati: componentistica protesi ginocchio, articolazioni.
SINTESI BIOMIMETICHE NON CONVENZIONALI
2002
Nuove metodologie di sintesi sono state realizzate sfruttando la capacità dei sistemi biologici di immagazzinare e trasferire informazioni a livello molecolare. Sfruttando questo approccio sono stati preparati compositi biomimetici a base di collageno ed idrossiapatite ( HA) realizzati nucleando direttamente nanocristalli di HA su fibre auto- assemblanti di collageno. I compositi così ottenuti sono perfettamente conformi ai tessuti naturali mineralizzati ( osso) presentando la fase minerale ...
IMPORTANTI PROGRESSI NEL SETTORE DEI MATERIALI STRUTTURALI
2002
Il rilevante sviluppo conseguito nell'ultimo quinquennio per quanto concerne i materiali per impieghi strutturali e la sempre maggiore richiesta di elevatissime proprietà ed affidabilità impone la progettazione di materiali che vedano contestualmente iniziative che incidono sulla composizione, sulla nano-struttura ed sulla tessitura In merito nel 2002 l'ISTEC ha sviluppato iniziative distinte con tali tre finalità idonee a favorire una sintesi di materiali innovativi con caratteristiche e ...