La sede di Lecco ha come attività primaria la sintesi di materiali e lo sviluppo di tecniche di processing sugli stessi. Scopo dell’attività è quello di produrre bulk di materiali innovativi o indurre in materiali tradizionali una nanostrutturazione capace di incrementarne le prestazioni funzionali. La strategia caratterizzante l’unità è l’utilizzo del processing termomeccanico di polveri al fine di minimizzare l’apporto termico e le tempistiche di processo minimizzando la crescita di gran e fenomeni diffusivi nel materiale.
Lo studio di particelle di carbonio e di metalli pesanti allo scarico di sistemi di combustione e in ambiente è di notevole importanza sia per la salute sia per migliorare e controllare l’efficienza energetica dell’impianto che li genera. Mezzi diagnostici in grado di rilevare concentrazioni di questi inquinanti in linea con i limiti imposti dalle normative sono di grande interesse non solo per la comunità scientifica. La presente attività ha lo scopo di sviluppare mezzi diagnostici ottici potenti in grado di eseguire on-line e in condizioni anche estreme misure di concentrazione con ampi range dinamici, che consentano misure allo scarico e misure in ambiente.
L’analisi numerica è un potente strumento per la valutazione preliminare e lo studio di sistemi e processi anche complessi. In particolare, il metodo degli elementi finiti (FEM) permette di risolvere numericamente sistemi accoppiati di equazioni differenziali alle derivate parziali (PDE) e di affrontare, dunque, con un approccio unitario, fenomeni combinati di varia natura (simulazione multifisica).
I Nanofluidi sono stati definiti nel 1996 come fluidi progettati disperdendo nanomateriali (metalli, ossidi, nanostrutture di carbonio, ecc.) per ottenere sospensioni colloidali su scala nanometrica con proprietà migliorate rispetto al fluido di base. Le prime proprietà del fluido investigate sono state termiche (conducibilità termica, calore specifico, proprietà di scambio termico), con il principale scopo di migliorare le proprietà di trasferimento di calore dai fluidi e quindi migliorare l’efficienza energetica dei dispositivi in cui tali fluidi sono impiegati.
L’ottimizzazione dei processi appare sempre più necessaria per la progettazione e lo sviluppo di materiali con nuove ed elevate funzionalità in grado di operare senza eccessivi danneggiamenti e per un tempo significativo in condizioni di funzionamento estremamente aggressive quali quelle degli impianti di termovalorizzazione, i sistemi per il solare termodinamico, i sistemi a combustibile fossile, i sistemi nucleari innovativi (GEN-IV LFR, ADS). Nella progettazione e sviluppo di nuovi prodotti, la modellizzazione computerizzata risulta un approccio particolarmente attuale ed efficace ma il raggiungimento degli obiettivi in tale settore è ancora ostacolato da una mancanza di dati di input affidabili per le simulazioni numeriche e fra questi giocano un ruolo chiave i dati delle proprietà termofisiche in fase liquida che per molti sistemi metallici non sono ancora disponibili o sono scarsamente affidabili, anche a causa della complessità tecnico-metodologica di misura.
L'attività è focalizzata sulla progettazione e lo sviluppo di rivestimenti superanfifobici con proprietà autopulenti per applicazione su pannelli solari. Nella sperimentazione sono previste tecniche di caratterizzazione di superficie (bagnabilità e in condizione di simulazione di condizioni ambientali) con l’utilizzo di tecniche non distruttive di analisi di superficie (profilometria 3D confocale),analisi della trasmittanza, test di campo su pannelli rivestiti e test di usura.
