Istituto di Chimica della Materia Condensata e di Tecnologie per l'Energia (ICMATE)

Attività di ricerca

Superfici e interfasi
Le attività svolte riguardano la caratterizzazione chimica e chimico-fisica e la determinazione delle grandezze termodinamiche di superficie di sistemi metallici, ossidici e ceramici.

Tra i progetti più significativi si segnalano quelli relativi allo studio cinetico e termodinamico della solubilità di tensioattivi in fase liquida, dei processi di giunzione in sistemi metallo-ceramico, della determinazione di proprietà di superficie in leghe metalliche in presenza di gas reattivi contaminanti e della relativa modellizzazione del trasporto gas-liquido. Gli studi condotti in questa direzione riguardano anche la messa a punto di tecniche di indagine per le misure di tensiometria e la ricerca strumentale relativa a metodologie di spettrometria di massa (SIMS, ISS, LAICP-MS) dedicate all'analisi chimica e composizionale delle regioni superficiali.

Materiali e processi per l'energetica
In questo settore sono studiati materiali polimerici e inorganici, con proprietà elettriche intrinseche o indotte, e idruri metallici per l'accumulo elettrochimico e la produzione d'energia. Vengono svolte ricerche di gasdinamica e combustione per lo studio di processi energetici non elettrochimici.

Materiali e processi per l'elettrochimica
Sono prodotti e caratterizzati film sottili di metalli, materiali polimerici, ossidi, compositi e semiconduttori per l'impiego in fotonica, microelettronica e sensoristica. Le ricerche sui polimeri conduttori hanno per obbiettivi principali l'elettrosintesi e le caratterizzazioni elettrochimica e spettroscopica di film polimerici a base eterociclica (policoniugati) e lo studio dei relativi meccanismi di conduzione.

Alcuni progetti si propongono il trattamento e la modifica superficiale di materiali semiconduttori e metallici. Si studiano trattamenti e modifiche superficiali di materiali semiconduttori commerciali (etching, photoetching, elettropolishing, crescita di ossidi, deposizione di metalli e leghe) ed i loro processi di elettrodissoluzione e passivazione. Una particolare esperienza è stata conseguita nell'elettrochimica del silicio in mezzo acquoso. Processi di formazione di films anodici di ossido su elettrodi metallici vengono studiati con tecniche fotoelettrochimiche e d'impedenza, in condizioni di passività o elettrodissoluzione; vengono sviluppati modelli cinetici per l'interpretazione dei comportamenti osservati.

Materiali inorganici e metallici
La ricerca riguarda principalmente la preparazione e caratterizzazione microstrutturale e meccanica di materiali metallici e ceramici, tradizionali ed innovativi. Sono fabbricate e caratterizzate leghe a memoria di forma per applicazioni manifatturiere e biomedicali, leghe e compositi a base di metalli preziosi di interesse nel settore orafo, materiali ceramici per l'impiego in condizioni estreme ad elevata temperatura (materiali per lo spazio).

Diagnostica
Questa linea è caratterizzata dalla presenza di gruppi con competenze molto diverse. I progetti riguardano la messa a punto e l'applicazione di metodiche analitiche (attivazione neutronica) a materiali organici e inorganici di diversa natura, ambientali, tecnologici, archeologici, di interesse artistico; l'applicazione di metodiche di fluidodinamica in ambito industriale; l'impiego di diagnostiche elettriche in sistemi reattivi; l'applicazione di tecnologie laser allo studio di fenomeni di fluidodinamica turbolenta reattiva (combustione) nel settore dell'energetica e dei trasporti.