È stato sviluppato un nuovo metodo di progettazione di leghe metalliche costituite da polveri nanometriche da utilizzare come nuove leghe di saldatura esenti da piombo, come nanoleghe per catalisi e per uso biomedicale. Il metodo adottato utilizza sia l'approccio computazionale che quello sperimentale (esperimenti mirati). L'obiettivo è ampliare la conoscenza dei fenomeni e delle proprietà di particelle metalliche su scala nanometrica per progettare materiali attraverso il controllo di composizione e struttura allo scopo di ottimizzarne le proprietà finali. Negli ultimi vent’anni sono state studiate le proprietà di interfaccia e di trasporto di alcune leghe binarie e ternarie ottenute da nanopolveri, appartenenti ai sistemi Ag-Cu-Sn (SAC) (sistemi di riferimento) e nuovi saldanti a base Sn con aggiunte di nanoparticelle (NPs) metalliche quali ad es. Bi, Sb, Co, Ni, Zn, Ge, Ag, Au. Recentemente, la ricerca è stata estesa allo studio di nanoleghe per catalisi (Ag-Pd, Mg-Pd, Cu-Pd, Cu-Pt, Ni-Pt,..) ed alle nanoleghe con applicazioni in campo biomedico (Ag-Au, Ag-Cu, Co-Cr, Ni-Ti, Ti-Al-V). Infatti, l’Ag e le sue leghe nanostrutturate (Ag-Au, Ag-Cu, Au-Cu, Ag-Au-Cu etc.) presentano proprietà antibatteriche, e quindi offrono una combinazione favorevole per progettare e produrre nuovi rivestimenti nanostrutturati, in particolare, per gli impianti dentali a base di Ti. La ricerca è condotta mediante un approccio scientifico multidisciplinare che combina teoria e studi sperimentali: sia a livello macroscopico (bagnabilità, reazioni allo stato solido, chimica delle interfacce, tossicità, proprietà antibatteriche e meccaniche), sia a livello nanometrico (simulazioni atomistiche di adesione tra nanoparticelle elementari ed in lega e substrati di Ti). L'analisi dei dati macroscopici consentirà di individuare le nanoleghe che presentano le interfacce più stabili e che saranno ulteriormente studiate anche su scala nanometrica mediante simulazioni atomistiche per ottenere una stima microscopica della forza di adesione.