Studiamo e sviluppiamo materiali multifunzionali complessi volti a soddisfare contemporaneamente molteplici criteri essenziali per le funzioni operative richieste. A titolo di esempio si possono citare la bassa osservabilità, la capacità di mimetizzazione, la resistenza agli urti e balistica, la resilienza in ambienti estremi (corrosione/temperatura/agenti chimici), la schermatura elettromagnetica (ElectroMagnetic Interference – EMI), la protezione contro i fulmini, il rilevamento e monitoraggio dello stato di salute della struttura. Oggetto della ricerca sono: materiali compositi e rivestimenti sostenibili, metamateriali, materiali intelligenti e sensori, ceramiche tecniche.

Studiamo diversi tipi di nanomateriali e la loro integrazione nei sistemi di materiali esistenti, al fine di ottenere caratteristiche nuove, non presenti nei materiali originari, come ad esempio la regolazione dell’energia elettromagnetica, strutture ad alta resistenza, funzionalità su misura basate su composti a film sottile (thin film composition). I nanomateriali possono disporre di una vasta gamma di proprietà nei settori fotonico, elettronico, magnetico, strutturale, meccanico, chimico, nucleare e biologico. In quest’ottica, la ricerca si concentra in particolare sul grafene e le sue applicazioni: film sottili, dispositivi e compositi integrati.

Studiamo il comportamento dei materiali che migliorano lo stoccaggio e la raccolta di energia per diverse esigenze di missione in ambito terrestre, aereo, spaziale e navale. In particolare, ci concentriamo sul fotovoltaico, sulla catalisi sostenibile e sui materiali per le batterie.

Analizziamo le fasi critiche del processo di produzione, al fine di ottimizzare l’utilizzo e il controllo di varie classi di materiali che vanno dai polimeri ai metalli e alla ceramica. Ci focalizziamo sull’uso di materiali sostenibili e sulla possibilità di sostituzione dei componenti tossici nei sistemi di materiali, esplorando al contempo la riciclabilità e il riutilizzo di materiali e strutture. Gli attuali temi di ricerca includono la produzione di additivi, il consolidamento in situ, la manifattura ecosostenibile, processi di incollaggio.

Studiamo la modellizzazione computazionale di materiali e sistemi di materiali, con un focus particolare sullo sviluppo e applicazione di metodi computazionali, su diverse scale temporali e di lunghezza, per la simulazione di materiali, strutture e processi. L'area di ricerca prevede inoltre l'applicazione dell'intelligenza artificiale e dell'informatica dei dati per diversi materiali computazionali e lo sviluppo di flussi di lavoro strutturali. I principali argomenti di ricerca includono la certificazione virtuale per i materiali compositi, la modellizzazione drift diffusion per celle solari, la modellazione atomistica e strutturale (statica, dinamica, termica ed elettromagnetica), il gemello digitale di processo e strutturale.