Competenze

Sede di Padova

La sede ICMATE di Padova ha visto di recente l'aggregazione di tre realtà dell'Ente ben consolidate, gli Istituti per l'Energetica e le Interfasi e di Chimica Inorganica e delle Superfici (presso l'Area della Ricerca CNR) e la Sezione di Padova dell'Istituto di Scienze e Tecnologie Molecolari (presso il Dipartimento di Scienze Chimiche dell'Università di Padova). Ciò ha permesso di integrare tre realtà padovane che operano in settori analoghi e con competenze complementari.
La sede svolge attività di ricerca e di trasferimento tecnologico in diversi settori delle scienze chimiche, dei materiali e dell'energetica. Vi si svolgono numerose attività di sviluppo di materiali per applicazioni energetiche tra cui materiali e dispositivi termoelettrici per il recupero di cascami termici a medio-alte temperature, lo sviluppo di nanofluidi per lo scambio termico o di nanofluidi e rivestimenti per la lubrificazione e il miglioramento dell'efficienza energetica di dispositivi, lo sviluppo di materiali per celle a combustibile ad ossido solido e membrane per la purificazione di idrogeno, lo sviluppo di materiali fotoattivi e di nanomateriali inorganici come piattaforme multifunzionali per applicazioni ecosostenibili, e in molti casi lo sviluppo di materiali è accompagnato dalla modellazione delle loro proprietà e di dispositivi basati su tali materiali. Le competenze nella chimica dei materiali, così come le consolidate esperienze in elettrochimica, vengono anche sfruttate nella chimica supramolecolare e nei sistemi autoassemblanti, nello sviluppo di catalizzatori ed elettrocatalizzatori, nello sviluppo di composti radiochimici e di tecniche diagnostiche di radiochimica, di composti per la nanomedicina, di geopolimeri o di rivestimenti sol-gel, ALD, PVD e CVD per svariate applicazioni. Inoltre, vi sono consolidate esperienze nel settore dei beni culturali e della chimica del restauro.


Sede di Genova

La sede di Genova ha competenze nei campi della chimica-fisica delle interfacce e nella preparazione di polveri, ceramici e compositi di ossidi funzionali. I fenomeni di adsorbimento di tensioattivi alle interfacce liquide, anche in presenza di nanoparticelle solide, vengono studiati mediante misure di tensioni superficiali dinamiche e di reologia interfacciale, in riferimento alla formulazione/stabilità di emulsioni e schiume e allo sviluppo e caratterizzazione di superfici superidrofobiche e materiali nano-strutturati. Tali studi vedono anche applicazioni nel campo bio-medico (tossicità delle nanoparticelle, sviluppo di carriers e tessuti biomedicali) e in ambiente marino.
Gli studi ad alte temperature sono rivolti alla determinazione e modellizzazione delle proprietà termofisiche (tensione superficiali, densità, adsorbimento) di metalli liquidi, delle loro interazioni con solidi (leghe metalliche e ceramici), anche in condizioni di microgravità, per definirne la reattività (bagnabilità, corrosione) e per la progettazione di processi metallurgici e di giunzione (brazing, soldering). L'attività sugli ossidi funzionali avanzati ha come obiettivo generale la comprensione delle correlazioni tra composizione, microstruttura e proprietà in materiali dielettrici, ferroelettrici e multiferroici, ampiamente utilizzati nell'industria elettronica.
Materiali ceramici a conduzione protonica-anionica o mista e metallici vengono studiati per diverse applicazioni, in particolare per la trasformazione e l'accumulo di energia (celle a combustibile-SOFC, celle elettrolitiche ad ossidi solidi-SOEC e stack).


Sede di Milano

Le competenze della Sezione di Milano sono relative ai materiali metallici per applicazioni avanzate in condizioni particolari di temperatura, sollecitazione ed ambiente, materiali intelligenti, diagnostiche di combustione, materiali e tecnologie per applicazioni spaziali e trasformazione di tecnologie marine inquinanti in tecnologie ecocompatibili. Le competenze principali sono quindi nel settore della fatica, del creep e della velocità di avanzamento di cricca nei materiali metallici e nella preparazione di leghe speciali mediante fusione e deformazione plastica nel settore dei materiali, delle diagnostiche laser per la combustione, nei materiali per applicazioni spaziali ed in taluni aspetti dell'elettrochimica applicata.
Ad esse si sono nel tempo affiancate altre competenze: problemi concernenti l'amianto, suo smaltimento e sua sostituzione con materiali sostitutivi, quali ad esempio le fibre di basalto; resistenza a fatica di cavi per taglio di materiali lapidei; inoltre, la Sezione è attualmente in grado di rilevare la eventuale presenza di amianto in materiali lapidei; competenze nel campo della caratterizzazione strutturale sono quelle relative alla strutturistica quali: microscopia elettronica a trasmissione e scansione, microanalisi, diffrattometria a raggi X, nonché la recente "electron back-scatter diffraction analysis (EBSD)".


Sede di Lecco

Le competenze e strumentazioni della Sezione di Lecco sono rivolte allo sviluppo di materiali metallici semilavorati, spugne metalliche, termoelettrici, leghe a memoria di forma e componenti funzionali per applicazioni in energetica, nel settore dei trasporti in applicazioni biotecnologiche. Vi è un'importante struttura per la produzione e trasformazione di metalli puri e leghe metalliche, tra cui spicca un forno a plasma ed una capacità produttiva che lo rende adatto allo sviluppo di processi fusori su scala pre-industriale. Inoltre è di recente acquisizione un sistema per additive manufacturing (Selective Laser Melting).


Alle attività di ricerca svolte in ciascuna delle sedi, si affianca una costante attività di trasferimento tecnologico. L'Istituto, infatti, ha continui rapporti di interscambio con il mondo industriale sia per l'affidamento di attività di ricerca, sia per lo svolgimento di prove e misure. Costante e qualificata è anche l'interazione con il mondo universitario e la partecipazione a progetti internazionali e nazionali.