Il gruppo di lavoro raccoglie competenze relative alla scienza dei materiali. In particolare in relazione ai processi di produzione ed alle prestazioni dei materiali polimerici, ceramici ed i loro compositi. Le attività svolte sono rivolte alla selezione o all’ideazione e allo sviluppo di materiali per applicazioni ad alto contenuto tecnologico, in particolare:

• Applicazione della scienza dei materiali alla selezione di materie plastiche per applicazioni ad alto contenuto tecnologico.
• Sviluppo di materie plastiche e nanocompositi a matrice polimerica attraverso il design di formulazioni innovative per applicazioni ad alto contenuto tecnologico.
• Studio di compositi a matrice polimerica/ceramica, schiume ceramiche e relative tecniche di fabbricazione: Autoclave, RTM, infusion moulding, sintering,CVI, PIP, reaction bonding.
• Studio della degradazione e stabilizzazione dei materiali polimerici, ritardo alla fiamma delle materie plastiche.
• Caratterizzazione di materie plastiche.
• Preparazione e caratterizzazione di polimeri rinforzati con nanotubi e nanofibre di carbonio.
• Tecniche di ricostruzione trimensionale da tomografia, di oggetti su diversa scala per la caratterizzazione topologica (agglomerati di nano fibre) e la simulazione del loro comportamento in ambito multifisico(schiume ceramiche).
• Simulazioni multiscala nella fase di studio dei materiali

Il ricercatori del gruppo di lavoro dispongono di competenze relative alla progettazione, alla costruzione ed alla sperimentazione di macchine, sistemi meccanici, meccatronici e robotizzati, strutture, macchine di sollevamento e trasporto, di componenti meccanici per applicazioni nel settore biomedicale. Oltre a questi specifici indirizzi le attività di ricerca sono rivolte alle simulazioni di processi di produzione industriali.
In particolare le competenze sono:

• Sviluppo e progettazione di macchine automatiche per l’assemblaggio
• Progettazione funzionale di sistemi meccanici e meccatronici
• Sviluppo e progettazione e ottimizzazione di prodotto
• Cinematica e dinamica, sistemi meccanici e robotizzati
• Analisi in ambito statico e dinamico per il calcolo in regime lineare e non lineare
• Simulazioni di dinamica strutturale come la risposta in frequenza e l’analisi shock.
• Analisi di impatto, studio del comportamento in condizioni di crash di strutture.
• Simulazioni e ottimizzazioni reologiche 3D per lo studio, la verifica e l’ottimizzazione degli stampi e dei cicli di stampaggio con materiali termoplastici
• Simulazione dei processi di messa in forma dei materiali
• Studio e modellazione del comportamento reologico dei materiali metallici in diverse condizioni di deformazione, velocità di deformazione e temperatura

Il gruppo di ricerca si interessa di tematiche legate alla modellistica e simulazione di problemi di termodinamica e fluidodinamica. Tra i soggetti di forte interesse di questo gruppo si trovano le problematiche energetiche e dello scambio di calore. In particolare, il gruppo è attivo con attività di ricerca e sviluppo nel settore delle energie rinnovabili sia con la partecipazione a progetti industriali sul solare a concentrazione che con iniziative finanziate dalla SUPSI per l’energia eolica.
In particolare le competenze sono:

• Analisi e modellazione di fenomeni complessi relativi alla termo-fluidodinamica
• Simulazioni termo-fluidodinamiche di fenomeni stazionari e non stazionari.
• Fluidodinamica computazionale (CFD);
• Sviluppo e progettazione di sistemi per l’utilizzo di energie rinnovabili.
• Scambio termico;
• Progettazione e analisi degli aspetti termici e fluidodinamici sia degli impianti di conversione dell’energia termica che delle macchine a fluido;
• Modellistica di flussi laminari reagenti in fase omogenea e eterogenea (solido-gas);
• Modellistica e simulazione di reattori catalitici per l’ossidazione parziale del metano.