RELAZIONE CONSUNTIVA 2020 - dell'attività scientifica del Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali (INSTM)
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RELAZIONE CONSUNTIVA 2020 dell’attività scientifica del Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali (INSTM)
INDICE IL 2020 DI INSTM IN BREVE 01 03 LA PROGETTUALITÀ INSTM 04 L’attività di INSTM in Europa 11 L’attività di INSTM in Italia 29 INSTM, risorsa per le imprese 38 Il trasferimento tecnologico LE ALTRE ATTIVITÀ 41 53 GLI EVENTI IL PUBLIC ENGAGEMENT 55 59 LE PUBBLICAZIONI
IL 2020 DI INSTM IN BREVE “ Il Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali (INSTM) conta 50 atenei af- ferenti, in pratica tutti quelli, in Italia, dove viene condotta la ricerca nel campo dei materiali avanzati e relative tecnologie. Il numero di 50 è stato raggiunto quest’anno con l’adesione dell’Università di Chieti-Pescara "Gabriele d'Annunzio". È naturale, quindi, che la ricerca scientifica consortile sia etero- genea e variegata, pur restando nei settori strategici della Scien- za e Tecnologia dei Materiali: si va dalla chimica all’ingegneria, passando per le nanotecnologie ed i polimeri, fino a nuovi campi di indagine che stanno diventando sempre più significativi all’in- terno del Consorzio, come quelli della fisica, delle scienze della vita e dell’ambiente, ma anche agraria ed architettura, ovvero fin dove arriva la trasversalità dei “materiali”. La mission di INSTM è sempre la stessa dal 1992, anno della sua fondazione: promuo- vere la ricerca scientifica ed il progresso tecnologico e favori- re lo sviluppo e la forte partecipazione delle Università consorz- iate ad ambiziosi ed innovativi progetti di ricerca, sviluppo e for- mazione, in accordo con i programmi nazionali ed internazionali in cui l’Italia è impegnata. L’impegno INSTM a sostegno degli atenei afferenti non si è limi- tato a consolidare le reti scientifiche già esistenti. Anche nel 2020, nonostante la difficile situazione venutasi a creare in se- guito all’emergenza sanitaria da coronavirus, INSTM ha conti- nuato a crearne di nuove e competitive tra gli atenei afferenti ed altri enti di ricerca, industrie e soggetti privati, a dimostrazione della propria capacità di cogliere opportunità ed attrarre con successo finanziamenti da investire nella ricerca accademica, per potenziare la competitività e le risorse a disposizione delle università consorziate. Oltre a promuovere la ricerca e l’attività di networking, INSTM si impegna ad interagire con mondo industriale in genere ed a so- stenere le esigenze del tessuto imprenditoriale italiano. Il Con- sorzio ritiene di importanza strategica affrontare insieme alle im- prese il percorso di conoscenze e tecnologie che porta all'inge- gnerizzazione e produzione dei dispositivi e dei materiali parten- do dallo sviluppo della scienza di base. A dimostrare, ancora una volta, come INSTM sia un punto di riferimento autorevole ci so- no numerosi contratti e commesse di ricerca stipulati durante l’anno grazie a un completo panorama di esperti, strutture e strumentazioni di alto livello ed alla grande flessibilità nella ge- stione degli aspetti organizzativi, tecnici e finanziari. Anche nel 2020, INSTM ha attuato, in stretta collaborazione con gli atenei
2 per la parte brevettuale, attività finaliz- favorire l'avvicinamento della società zate alla valorizzazione e tutela della civile alle tematiche della scienza e proprietà intellettuale e innumerevoli tecnologia dei materiali ed una mag- iniziative di trasferimento tecnologico. giore consapevolezza delle sue ricadute nei settori della salute pubblica, della INSTM è impegnato a potenziare le sicurezza, dell'energia e della conserva- strutture ed i laboratori universitari zione del patrimonio culturale. esistenti ed investe molte risorse per garantire una continuità nelle attività INSTM ha ulteriormente sviluppato i di ricerca dei giovani ricercatori non servizi indirizzati alla rete dei propri strutturati nelle Unità di Ricerca INSTM afferenti, tramite la gestione e all’ag- presso le Università consorziate, grazie giornamento della banca dati on-line dei alle borse di studio, ai nuovi contratti a progetti sottomessi, in valutazione ed in tempo determinato e di collaborazione itinere promossi dal Consorzio, nonché attivati nell’arco dell’anno 2020. Sono del database degli afferenti con infor- state gestite e finanziate 4 posizioni di mazioni, costantemente aggiornate e di ricercatore universitario a tempo deter- pubblico accesso, che comprendono, tra minato mediante apposite convenzioni l'altro, gli interessi di ricerca e le compe- sottoscritte con gli Atenei consorziati, 2 tenze scientifiche dei gruppi di ricerca. posizioni di ricercatore a tempo indeter- minato, 70 contratti di collaborazione, Il Consorzio si è altresì adoperato per nonché cofinanziate 160 borse di varia l’adozione dei provvedimenti necessari tipologia, previste dai progetti di ricerca in attuazione della Legge 190/2012 dei gruppi afferenti. In totale il numero “Anticorruzione” e D. Lgs 33/2013 di contratti stipulati nelle diverse tipo- “Trasparenza”. logie è di 236. I risultati conseguiti dall’attività svolta da Nell’ambito delle iniziative inerenti INSTM nel 2020 confermano il succes- l’attività formativa, INSTM ha consoli- so del modello a rete che riesce a con- dato la collaborazione con Atenei con- ciliare agilmente iniziative e decisioni sorziati, Agenzie regionali e Industrie delle Università consorziate, sulla base continuando ad avviare convenzioni per del coordinamento di competenze e il supporto di tirocini di formazione e strutture scientifiche di alto livello, con orientamento (curriculare e non curricu- l’incisività, efficacia ed efficienza di una lare) presso le proprie strutture e/o struttura unica e snella. La formula del presso le strutture degli enti/società network scientifico si conferma incenti- pubblico-privati con cui ha siglato speci- vante per la crescita della ricerca nazio- fici accordi di collaborazione per lo svi- nale ed europea e spinge le strutture luppo di progetti e programmi di ricerca consortili a specializzarsi e indirizzare i e formazione di comune interesse. IN- STM ha inoltre organizzato o co- organizzato corsi, workshop, ha suppor- tato scuole, convegni e forum per i gio- vani ricercatori, ha dato impulso a inizia- “ propri sforzi verso strumenti di finanzia- mento per ricerche multidisciplinari con il coinvolgimento di più partner, il cui coordinamento richiede il supporto di strutture di riferimento aggreganti come tive mirate alla diffusione e alla divulga- quella proposta da INSTM. zione della cultura scientifica al fine di
LA PROGETTUALI Il Consorzio INSTM, durante l’anno le). A questi sono da aggiungere i con- 2020 ha partecipato a numerosi pro- tratti e commesse per attività di ricerca getti di ricerca scientifica e industriale e consulenza commissionata a INSTM finanziati sia a livello regionale che na- da soggetti pubblici e privati, che nel zionale ed europeo. Complessivamente 2020 sono stati 106, con entrate com- i progetti gestiti da INSTM nel 2020 so- plessive decisamente importanti, e i no stati 48 di cui 9 ministeriali, 9 da 210 Progetti Triennali INSTM. A questi Enti, Associazioni e Fondazioni, 13 si sommano numerose convenzioni di regionali e 17 europei (Horizon 2020 e ricerca sviluppate con Enti, Atenei ed Progetti di Cooperazione Internaziona- aziende. 3
4 ITÀ DI INSTM L’ATTIVITÀ DI INSTM IN EUROPA Durante il 2020 INSTM ha partecipato europea 2020. Questo è l'asse portan- attivamente alle call di Horizon 2020, te che vede il sistema industriale di ri- il programma quadro della Comunità ferimento nella posizione di attore Europea, centrato attorno a tre assi principale che avrà il compito di traina- portanti: re e mobilizzare gli altri soggetti attivi nel processo di creazione della cono- 1. Eccellenza – mantenimento dell’ec- scenza/innovazione cellenza della ricerca europea, e quindi indirizzato essenzialmente a coprire le Negli anni precedenti il Consiglio aree di ricerca di base delle discipline. Scientifico ha elaborato una Research Questo asse è di principale interesse Road Map allineata alle principali tema- per tutti quei sistemi che fanno della tiche di sviluppo della ricerca europea ricerca la loro primaria attività, quali ac- per meglio indirizzare le attività del cademie e centri di ricerca. Consorzio. In questo contesto va ricor- dato che il Consorzio ha aderito al Clu- 2. Competitività – mantenimento ed ster EU sulla Catalisi e ha continuato, incremento di quella base di conoscen- negli anni successivi fino ad oggi, a za (non strettamente fondamentale) partecipare all'elaborazione delle pro- necessaria per assicurare condizioni di poste per Partnership Pubblico-Private competitività tecnologica del sistema (PPP) preparate dalla Cefic (European produttivo europeo. In estrema sintesi Federation of Chemical Industries) ed si può dire che questo asse portante è altri organismi europei: "Sustainable fortemente caratterizzato da una totale Technology for Resource Efficiency by convergenza e l’integrazione tra siste- the Process Industry" e "Critical Raw ma ricerca e impresa/mercato. Materials". Le PPP sono uno degli stru- menti principali di Horizon 2020 per la 3. Societal Grand Challenges – cen- preparazione delle call e gestione dei trato sull’insieme degli aspetti tecnolo- progetti, e quindi la partecipazione atti- gici posti da alcune chiare sfide globali va del Consorzio in queste PPP (o stru- individuate all’interno della strategia menti analoghi) è un elemento strate-
gico per rafforzare le capacità di suc- individuare una posizione italiana ri- cesso e la partecipazione italiana nei spetto a temi e priorità da sostenere progetti europei, anche se va osservato nell’ambito di Horizon 2020 ed il suc- come questi strumenti siano molto cessivo programma Horizon Europe nel companies-oriented e quindi, almeno settore dei materiali partecipando a fino al momento attuale, risulta compli- piattaforme nazionali ed europee. Gra- cato da parte della ricerca pubblica in- zie alla collaborazione con l’European fluenzarne le decisioni e gli obbiettivi. Il Cluster on Catalysis e con il Cluster Consiglio Scientifico ed il Consorzio SPRING (Cluster Tecnologico Nazionale nella sua interezza continueranno co- della Chimica Verde), INSTM ha parte- munque a seguire con attenzione l'e- cipato, all’interno piattaforma nazionale volversi di questo scenario della ricerca SusChem, alle attività finalizzate ad in- europea per rafforzare la presenza di dirizzare alcune tematiche e metodi INSTM nelle attività strategiche dell’Eu- operativi di Horizon 2020 nonché i po- ropean Research Area (ERA), anche at- sition paper relativi al prossimo pro- traverso la sinergia con le associazioni gramma europeo FP9. Numerosi affe- no-profit europee di cui è socio pro- renti INSTM hanno inoltre partecipato motore (ERIC, EIMM, ECNP). alla stesura della prima bozza della call 2018-2020, portando avanti idee so- È giusto ricordare che, negli scorsi anni stenute da cordate italiane e facendo così come nel 2020, INSTM è stato rete con altri paesi europei per propor- coinvolto nel proporre possibili tema- re soggetti di interesse nazionale. Gli tiche di ricerca nel campo dei mate- effetti di questa attività avranno ricadu- riali per Horizon 2020 agendo su ini- te nel triennio 2021-2023. ziative differenti: partecipando a tavoli di lavoro (organizzati dall'APRE/MIUR) Nel 2020, sono stati costanti e proattivi sul tema “Materiali verso Horizon i contatti con alcuni dei delegati italiani 2020”, inserendo propri esperti sui dif- nel Comitato del nuovo programma ferenti tavoli di lavoro di A4Materials – quadro Horizon Europe nominati dal Italia, lanciando una proposta per una MIUR, per attivare dei canali diretti per possibile tematica per una futura infra- la presentazione di soggetti specifici struttura Europea poi non è decollata nelle call future e per dare un contribu- nei termini attesi, ma che ha ugual- to nell’indirizzo delle call in uscita, mente portato INSTM ad essere parte agendo sulle bozze delle stesse me- di cluster europei e PPP. Anche nel diante un continuo confronto con i de- 2020, sono stati continui gli sforzi per legati. È sempre viva l’intenzione di IN- 5
6 STM, attraverso il lavoro del Consiglio based Industries” (BBI, www.bbi- Scientifico, di tenere attivi ed efficaci, europe.eu), una partnership pubblico- nonché di rinforzare questi canali in privata tra la Commissione Europea e vista di una programmazione ed una l’organizzazione no-profit Bio-based creazione di opportunità il più possibile Industries Consortium aisbl (BIC, pianificate a corta ed a lunga scadenza https://biconsortium.eu). per il programma Horizon Europe. Il BBI opera nell’ambito di Horizon INSTM continua a partecipare, attraver- 2020 e ha come obiettivo contribuire a so l’European Research Institute of Ca- stabilire in Europa un'economia a basse talysis (ERIC) di cui è socio fondatore, emissioni di carbonio efficiente e so- alle iniziative della piattaforma stenibile ed a incrementare la crescita “Sustainable Process Industry economica e l'occupazione, in partico- through Resource and Energy Effi- lare nelle zone rurali, attraverso lo svi- ciency” (SPIRE, www.spire2030.eu), luppo di industrie sostenibili e competi- sviluppando anche attività di lobbing al tive a “base biologica”. INSTM parteci- suo interno. SPIRE è un partenariato pa al BBI tramite il BIC a cui è asso- pubblico-privato dedicato all'innovazio- ciato. Solo chi aderisce al BIC, come ne nell'efficienza delle risorse e dell'e- INSTM, può partecipare alle call e agli nergia che affronta tre sfide europee eventi BBI. fondamentali: l'urgenza di creare cre- scita e aumentare la competitività I ricercatori INSTM che hanno già appli- dell'Europa in un mercato globale; la cato alle call BBI hanno finora riscon- necessità di ringiovanire l'industria di trato indici di successo molto alti. Nel processo europea come base dell'eco- 2018, INSTM è risultato vincitore di due nomia europea; ridurre l'inefficienza progetti europei finanziati nell’ambito nello sfruttamento delle risorse e di Horizon 2020 Bio-based Industries dell'energia e l'impatto ambientale del- Research and Innovation action. Si trat- le attività industriali. Attraverso SPIRE, ta di "Agri and food waste valorisation la Commissione Europea orienta e defi- co-ops based on flexible multi- nisce le call di settore. feedstocks biorefinery processing technologies for new high added value Si riconferma l’impegno di INSTM applications (AGRIMAX)" e di "High per- nell’offrire ai propri afferenti la possibi- formance functional bio-based poly- lità di accedere ai bandi e agli eventi mers for skin-contact products in bio- offerti da un’altra piattaforma, la “Bio- medical, cosmetic and sanitary industry
(POLYBIOSKIN). Nel 2019 sono iniziati armi pari sul versante della ricerca altri due progetti: “ECO sustainable scientifica avanzata e di conseguenza multifunctional biobased COATings l'accesso ai finanziamenti europei. Inol- with enhanced performance and end of tre, molti piccoli gruppi a livello nazio- life options” (ECOAT) e “Novel packa- nale operano sugli stessi segmenti/ ging films and textiles with tailored end argomenti di ricerca scientifica e tec- of life and performance based on bio- nologica, rendendo così più complessa based copolymers and coa- l’individuazione, da parte delle aziende, tings” (BionTop). Un altro progetto è in del partner più adatto a fornire collabo- fase di valutazione. razioni e consulenze. Dal momento che la quasi totalità dei gruppi accademici Tra le attività di lobbing internazionale operanti nel settore afferisce a INSTM, che INSTM ha portato avanti nel 2020 è apparso strategico dare vita a un sog- c’è quella riguardate la costituzione di getto non solo in grado di proporsi co- un polo nazionale nel campo della ri- me unico interlocutore nei confronti cerca e sviluppo di materiali avanzati del tessuto industriale nazionale e in- per le tecnologie di accumulo elettro- ternazionale, ma anche di configurarsi chimico di energia (il Centro di Rife- come un partner credibile nelle opera- rimento GISEL), che si colloca all’inter- zioni sinergiche pubblico-privato che no del rapido aumento delle iniziative costituiranno il futuro europeo nel set- collegate allo sviluppo di queste tecno- tore dell’accumulo elettrochimico. logie sia a livello nazionale (Italian Bat- tery Alliance) sia in Europa, dove spic- Anche nel 2020, INSTM ha partecipato cano Battery 2030+, Batteries Europe, a workshop, incontri, simposi e iniziati- European Battery Alliance e soprattutto ve rivolte alle aziende con l’intento di l’ultima nata European Battery Partner- mostrare quali fossero le competenze, ship, una struttura di partnership pub- le tecniche e lo sviluppo di nuovi pro- blica-privata molto importante alla qua- dotti che gli afferenti del Consorzio po- le INSTM intende aderire come Re- tessero offrire, sia in una chiave di uti- search Member. I gruppi di ricerca, sia lizzo immediato sia in una lettura di po- accademici, sia di enti di ricerca, ope- tenziali argomenti e cordate per fun- ranti in Italia nel settore hanno dimen- draising a livello europeo. Questa atti- sioni caratteristiche molto inferiori a vità continuerà nel 2021 e nei prossimi quelle dei principali competitori in anni poiché ritenute seminali al raffor- campo europeo e internazionale. Que- zamento del coinvolgimento della sto rende molto difficile misurarsi ad compagine aziendale nella presenta- 7
8 zione di progetti per i prossimi pro- » supporto all'analisi e strutturazio- grammi di finanziamento europei. ne dell’idea progettuale proposta dai ricercatori INSTM; Infine, INSTM è intenzionato a stimola- » supporto all'identificazione ed re ed aumentare la partecipazione dei analisi delle specifiche opportuni- propri afferenti ai progetti europei nei tà di finanziamento coerenti con settori scientifico-tecnologici della l’idea progettuale, definizione del- Scienza e Tecnologia dei Materiali ed in le competenze necessarie, analisi quelli ad essa connessi. Per questo mo- delle chance di successo in rela- tivo, stiamo formando un team di zione al bando selezionato; esperti, provenienti dalla fila del Con- » supporto alla redazione di alcune sorzio e dell’European Research Insti- parti della proposta di progetto a tute of Catalysis (ERIC), che sia di sup- valere sul bando selezionato, su- porto nella presentazione di progetti pervisione generale della stessa e, in risposta ai nuovi bandi CE. qualora finanziata, supporto nella fase di negoziazione/istruttoria e Attraverso INSTM, pertanto, gli afferen- nel management del progetto. ti avranno d’ora in avanti la possibilità di accedere, oltre alla struttura ammini- Per rendere effettivo il servizio, è ne- strativa consortile già disponibile, an- cessario effettuare una selezione dei che a tali risorse professionali, che tut- progetti che possono essere supporta- tavia risultano efficaci solo in presenza ti, sulla base di una breve idea proget- di una effettiva sinergia e collaborazio- tuale e discussione relativa, ed è richie- ne tra i proponenti e queste risorse sto, nel caso che sia positivo questo professionali. pre-screening, un contributo finanzia- rio a coprire alcune delle spese relative Il servizio è ancora in fase di imple- all'utilizzo di questo personale profes- mentazione e per il momento fornirà sionale. consulenza per progetti su alcune delle tematiche strettamente riguardanti la Di seguito, l’elenco dei Progetti Euro- Scienza e Tecnologia dei Materiali, con pei nell’ambito del Programma Quadro l’intenzione di ampliare l’offerta anche Horizon 2020 e i Progetti di Coopera- ad altri campi di indagine nel breve pe- zione Internazionale. riodo. A regime gli ambiti operativi di azione saranno:
PROGETTI H2020 CON Agri and food waste valorisation co-ops based on flexible AGRIMAX multi-feedstocks biorefinery processing technologies for H2020-BBI-PPP-2015-2-1 new high added value applications An Artificial Leaf: a photo-electro-catalytic cell from earth- H2020-FETPROACT-2016- A-LEAF abundant materials for sustainable solar production of CO 2- based chemicals and fuels 2017 Piezoelectric Energy Harvesters for Self-Powered Automo- ENHANCE tive Sensors: from Advanced Lead - Free Materials to Smart H2020-MSCA-ITN-2016 Systems PowerPlatform: Establishment of platform infrastructure for PERFORM H2020 Innovation Action highly selective electrochemical conversions Development and validation of a powder HIP route for high H2020 Clean Sky2 Innovation HUC temperature Astroloy to manufacture Ultrafan® IP Turbine Casings action PROGETTI H2020 CON INSTM COORDINATORE H2020 Clean Sky2 Innova- NEWTEAM Next generation low pressure turbine airfoils by am tion action ECO sustainable multifunctional biobased COATings with ECOFUNCO H2020-BBI-JTI-2018 enhanced performance and end of life options– ECOAT COST ACTION European Network for Chemical Elemental Analysis by COST Open Call Proposal CA 18130 Total Reflection X-Ray Fluorescence Reference OC-2018-1-22966 PROGETTI DI COOPERAZIONE INTERNAZIONALE CON INSTM PARTNER SUMO Scaling Up Quantum Computation with Molecular spins ERANET QUANTERA – MIUR Novel Circular Economic Approaches for Efficient Extrac- NEXT-LiB ERA-MIN2 Reg, Calabria tion of Valuables from Spend Li-ion Batteries 9
10 INSTM PARTNER Novel packaging films and textiles with tailored end of life BIOnTop and performance based on bio-based copolymers and H2020-BBI-JTI-2018 coatings Novel photo-assisted systems for direct Solar-driven re- H2020-LC-SC3-2019-NZE- SUN2CHEM dUctioN of CO2 to energy rich CHEMicals RES-CC DistributEd Chemicals And fuels production from CO 2 in H2020-NMBP-ST-IND-2018- DECADE photoelectrocatalytic Devices 2020 European Researchers' Night Apulia 2020 - Discovering H2020 Coordination and ERN-APULIA2 the fascinating world of research support action High performance functional bio-based polymers for skin- POLYBIOSKIN contact products in biomedical, cosmetic and sanitary in- H2020-BBI-JTI-2016 dustry PROGETTI DI COOPERAZIONE INTERNAZIONALE CON INSTM COORDINATORE NANOfabricated NANOcomposite NANObioactive and NANOfunctional rEplacements of tympAnic membRane as EuroNanoMed III JTC2017 - 4NanoEARDRM advanced DRUg delivery and regenerative platforMs” io- MIUR molecules Delivery for the Treatment of Cancer NOvel Natural Antimicrobial CoaTing for food production Manunet III - Regione NON-ACT chain Toscana (LEGENDA: Arancione, terminati nell’anno; Verde, operativi)
L’ATTIVITÀ DI INSTM IN ITALIA INSTM ha partecipato a numerosi bandi di valutazione o in graduatoria. I pro- ministeriali, regionali e pubblicati da getti attivi nel 2020 coordinati diretta- fondazioni e enti attive nel sostenere la mente dal Consorzio o che vedono IN- ricerca. Nel complesso, INSTM ha sot- STM in qualità di partner sono i se- tomesso 27 progetti, di cui 6 sono guenti. Altri progetti sono in attesa di stati ammessi ai finanziamenti, 10 scorrimento delle graduatorie, con otti- non sono stati ammessi o non sono me possibilità di venire finanziati. stati approvati e i restanti sono in fase PROGETTI NAZIONALI FINANZIATI DAI MINISTERI NEL 2020 Materiali di nuova generazione per il restauro dei Beni AGM for Cu-He MIUR PON Culturali: nuovo approccio alla fruizione Conversione di Piattaforme Off Shore per usi multipli eco- PLACE MIUR PON sostenibili Distretto di alta tecnologia per l’innovazione nel settore DELIAS MIUR PON dei beni culturali Recupero Energetico dei fanghi di Depurazione e loro Riu- RENDERING tilizzo, IN alternativa ad alcune risorse naturali, per la pro- MATTM duzione di composti "Green" Sviluppo di Tecnologie e Sistemi Avanzati per la Sicurezza ADAS+ dell’Auto mediante piattaforme Advanced Driver Assistan- MIUR PON ce System BIONUTRA Sviluppo di Nutraceutici da Fonti Naturali (Agrifood) MIUR PON L'Economia Circolare per la competitività delle filiere del GIOTTO CLUSTER MIUR Made in Italy Progettazione di prodotti "Made in Italy" funzionalizzati, FUNK ITALY CLUSTER MIUR innovativi e sostenibili Monitoraggio, consolidamento, conservazione e protezio- MIUR PRIN ne di beni culturali (LEGENDA: Arancione, terminati nell’anno; Verde, operativi) 11
12 PROGETTI REGIONALI FINANZIATI NEL 2020 Nuovi sensori Real Time per la determinazione di contami- SENSOR nazioni chimiche e microbiologiche in matrici ambientali e Toscana biomedicali Sviluppo di packaging multistrato per il settore tissue: car- BIOCLEARPACK Sicilia ta - film biodegradabile trasparente Design e sperimentazione di tecnologie innovative per la DEMETRA Puglia diagnosi precoce e trattamento del CoDiRO Galvanica a basso impatto ambientale in ottica industria GOODGALV Toscana 4.0 APITEC Apicoltura di Precisione e Innovazione TECnica Toscana Soluzioni integrate di rivestimenti autopulenti per vetri di FOTOCLEAN Calabria pannelli fotovoltaici Orticoltura 2.0: 0 residui, 0 scarti, per produrre gli alimenti Orticoltura 2.0 Umbria del futuro MaTeriali compositi, polimeri per termoformatura e tRatta- TRAVEL menti nanostrutturati per l’innoVazione prEstazionale deL Toscana prodotto camper Nano-materiali e compositi per l'estrusione di tubi multi- NANOMATUBAM strato in applicazioni avanzate legate alla sostenibilità am- Toscana bientale Tecnologie al plasma per l'industria del lusso: una manifat- THIN FASHION Toscana tura innovativa nel comparto accessori in ottica 4.0 Economia circolare per il trattamento e la trasformazione SLUDGE 4.0 Toscana dei fanghi biologici in biofertilizzanti Nanoadditivo multiproprietà ad attività UV assorbente e GlyCoG-LAB 4.0 Toscana preservante Nuovo processo di elettrodeposizione dell'ALLuminio su EL4ALL accessori moda attraverso la messa a punto di DES e suc- Toscana cessiva colorazione
INSTM intende continuare a promuo- portata avanti. Ha inoltre promosso vere attività top-down di progettuali- azioni verso giovani ricercatori con l'o- tà, al fine di rafforzare ulteriormente le biettivo di stimolarne il ruolo attivo nel già comprovate capacità del Consorzio coinvolgere INSTM in progetti di ricer- di partecipazione e possibilmente di ca. Questa strategia non è in opposi- coordinazione di progetti europei, na- zione, ma in integrazione con quella zionali e regionali. È stato programma- bottom-up con cui i membri del Con- to di adottare anche una strategia sorzio coinvolgono l’istituzione in loro proattiva di individuazione di progetti di progetti a differente carattere interesse per il Consorzio (agendo in (nazionale, europeo, ecc.). Al fine di fa- anticipo, sulla base dei documenti pre- cilitare quest'ultima azione, il Consiglio liminari per le nuove call), individuando Scientifico continuerà a dare la propria di conseguenza persone di riferimento consulenza per l’eventuale ricerca di con l'incarico specifico di elaborare una partner utili alla costruzione delle com- proposta, possibilmente a coordinazio- pagini progettuali. INSTM ha anche ne INSTM. Il Consorzio ha individuato, partecipato attivamente alla defini- già da qualche anno, all’interno del pro- zione delle aree di specializzazione prio personale, singoli dipendenti che regionali della “Strategia di Specializ- possano assistere queste persone di zazione Intelligente-S3 per la ricerca e riferimento nella preparazione del pro- l’innovazione” per la programmazione getto, specie per le parti più generali e 2014-2020 dei fondi strutturali dell'UE non scientifiche. L’azione è stata parti- ed ha iniziato la stessa attività per il pe- colarmente apprezzata per cui verrà riodo entrante. 13
14 PROGETTI FINANZIATI DA ENTI, FONDAZIONI E ASSOCIAZIONI NEL 2020 Sviluppo di un processo di riciclo chiuso della gomma per RE-RUBBER Fondazione CARITRO componenti del settore automobilistico Sviluppo di Carbon-fenoliche Italiane Sostenibili per Ugelli AVIO/Agenzia Spaziali Italia- CARISMA di Motori Aerospaziali na Messa a punto di nuovi materiali attivi per lo sviluppo di ENEA/MISE micro-generatori termoelettrici Produzione additiva di protesi ortopediche a struttura tra- Fondazione CARIVERONA becolare in lega di Ti-beta One-step 3D bioprinting and in vitro validation of a full- Fondazione CARITRO thickness corneal tissue Green flexible hybrid perovskite solar module for the mar- FLHYPER Fondazione CARIPLO ket: from smart lead manipulation to recycling New recycling process for the foundry sands: innovation Fondazione CARIPLO aimed to get materials with high added value Development of multifunctional self-sensing/healing Fondazione CARITRO structural composites using graphene-treated fibers Sviluppo e caratterizzazione di filtri nanocompositi multi- Fondazione CARITRO funzionali per il settore automobilistico
Nell’ottica di garantire una sempre torare annualmente l’andamento del maggiore attività progettuale da parte progetto, l’impiego delle risorse stan- degli afferenti, INSTM ha attivato, su ziate in attuazione dei regolamenti del fondi propri, una nuova categoria di Consorzio e i risultati ottenuti. Tali progetti, di durata triennale, even- progetti sono stati 210 nel corso del tualmente rinnovabili. Si tratta di pro- 2020 e danno una prima idea indicati- getti su tematiche prevalentemente ri- va della varietà di tematiche trattate guardanti la scienza e tecnologia dei all’interno del Consorzio. Di seguito l’e- materiali per i quali è stato individuato lenco per titolo e Area Tematica. un responsabile con il compito di moni- PROGETTI TRIENNALI ATTIVI ALL’INTERNO DI INSTM NEL 2020 Additive Manufacturing per lo sviluppo di compositi fibrorinforzati a matrice termopla- AT1 stica Adjustable host-guest interactions in highly stable metal-organic frameworks for ad- AT2 vanced functional properties Advanced Functional Coatings AT1 Advanced materials characterization in cultural heritage analysis BBCC Analisi degli effetti indotti da alcaloidi naturali in differenti linee tumorali e non tumo- AT4 rali umane Analisi della lavorabilità di leghe a base rame AT1 Analisi di processi di trasformazione di polimeri della loro influenza sulle proprietà del AT1 manufatto Analisi microstrutturale e di corrosione su materiali metallici AT1 Analisi rapida e non distruttiva mediante modellistica chemiometrica di segnali ed im- Calcolo magini Applicazioni di tecniche PVD alla risoluzione di tematiche industriali AT1 Attivazione C-H asimmetrica AT2 15
16 Attività di ricerca su sintesi sostenibili e scalabili di nanomateriali AT3 Aumento della sostenibilità ambientale delle operazioni di lavaggio e di certificazione AT2 delle macchine per la protezione delle colture Biocompositi a ridotto impatto ambientale AT4 Caratterizzazione Computazionale e Spettroscopica di Composti di Coordinazione per AT3 Applicazioni in Optoelettronica Caratterizzazione della scorrevolezza di materiali granulari e polveri AT1 Caratterizzazione di giunzioni di materiali compositi AT1 Caratterizzazione di materiali e tessuti per applicazione biomedica AT4 Caratterizzazione di materiali polimerici AT1 Caratterizzazione di matrici alimentari mediante misura di sistematiche isotopiche di AT4 elementi radiogenici Caratterizzazione dinamico meccanica (DMA) in scansione di temperatura e frequenza AT2 su diversi campioni di poliesteri insaturi reticolati Caratterizzazione e utilizzo di aggregati da costruzione e demolizione C&D AT1 Caratterizzazione mediante spettroscopia 1H e 13C NMR di intermedi di chimica fine AT2 Caratterizzazione strutturale di prodotti organici di interesse farmaceutico AT4 Caratterizzazione strutturale e polimorfismo di steroidi funzionalizzati con sostituenti AT4 eterociclici Caratterizzazione strutturale e spettroscopica di catalizzatori a base di metalli su car- AT2 boni e altri supporti Caratterizzazione, lavorazione, degradazione e riciclo di sistemi polimerici multicom- AT2 ponenti Catalisi di polimerizzazione di olefine AT2 Catalizzatori nanostrutturati basati su nanoparticelle metalliche o metallo ossidiche ri- AT2 vestite di grafene arricchito di azoto
Catalizzatori nanostrutturati per applicazioni energetiche e ambientali AT2 Celle post litio-ione AT2 Confronto tra materiali tradizionali e materiali metallici porosi AT1 Corrosione e durabilità dei materiali AT2 Decorazione di nanoparticelle con catene polimeriche mediante approcci “grafting to” AT4 e “grafting from” Determinazione dei componenti principali e minoritari, in matrici diverse AT4 Determinazione dei profili genici del DNA per effetto di farmaci ad alta diluizione AT4 Determinazione di fasi cristalline AT3 Determinazione di parametri archeometrici in materiali di beni storico-artistici ed indi- BBCC viduazione di metodologie conservative Determinazione e valutazione dell’impatto delle microplastiche sulla qualità dell’acqua AT4 destinata al consumo umano Differenti vie di esposizione umana al n-TiO2: valutazioni in vitro dei meccanismi di danno a livello cellulare, alterazione strutturale del materiale genetico e indagini ultra- AT4 strutturali di up-take in linee cellulari Elettrochimica e corrosione di materiali metallici AT2 Elettrodeposizione di leghe di Interesse tecnologico AT1 Energy Storage Materials and Devices AT2 Fabbricazione di sistemi ibridi polimerico-inorganici a base di ossidi semiconduttori per AT2 il monitoraggio e la degradazione fotocatalitica delle acque Fenomeni di danno microstrutturale in leghe metalliche ad alta resistenza AT1 Fluorurazione superficiale di materiali polimerici cristallini e parzialmente cristallini AT1 Formulazione ed efficacia di nano(bio)agrofarmaci AT4 17
18 Fotovoltaico organico AT2 Functional molecules and inorganic nanosystems for light-activated applications AT3 Funzionalizzazione di biopolimeri naturali per applicazioni industriali AT2 Idrogeli da polimeri naturali AT4 Impiego di materiali polimerici biodegradabili per applicazioni di ingegneria biomedica AT4 Indagini archeometriche di reperti in metallo, vetro, pigmenti e pietre dure BBCC Indagini tramite tecniche di Electron Paramagnetic Resonance in materiali di nuova AT3 produzione Interazioni di frammenti di DNA con nanotubi di carbonio AT4 Large structural modules for electric energy production: optimization of the design and AT2 of the design-related workflow Manifattura Additiva di Ceramici AT1 Manufacture of artificial aggregate using industrial waste AT1 Marcaggio di cellule ed esosomi per visualizzazione in MRI AT4 Materiali auxetici AT1 Materiali carboniosi per elettrodi in batterie AT2 Materiali critici per l’industria Europea: indagine ed analisi dei flussi AT1 Materiali da costruzione eco-compatibili AT1 Materiali e comunicazione 19-21 AT3 Materiali e processi per la manifattura additiva e per la frugal innovation AT1
Materiali fotoattivi a base di ferriti di lantanio AT3 Materiali innovatiti magnetici: molecole e nanostrutture AT3 Materiali molecolari per la spintronica e la Quantum Information Technology AT3 Materiali nanocompositi polimerici a base di nanostrutture di carbonio AT1 Materiali nanostrutturati per la catalisi e l’adsorbimento selettivo AT2 Materiali nanostrutturati per processi sostenibili AT3 Materiali per l’immagazzinamento di idrogeno AT2 Materiali polimerici e compositi AT1 Materiali polimerici e compositi sostenibili, bio-based e biodegradabili AT2 Materiali porosi mutifunzionali per applicazioni di sensing AT3 Materiali Porosi: preparazione, adsorbimento di gas e dinamica di elementi molecolari AT2 Messa a punto di procedure di analisi per materie prime utilizzate nella realizzazione di AT1 apparati frenanti per autoveicoli Metodi diagnostici non invasivi AT4 Modeling di materiali caratterizzati dalla presenza di legame ad alogeno Calcolo Modellazione e simulazione di materiali liquido cristallini AT3 Modelli matematici e numerici per le scienze della terra AT2 Modelli teorico-computazionali per il calcolo di proprietà di sistemi complessi sottopo- Calcolo sti a stimoli esterni Modificazione di superfici polimeriche AT1 19
20 Nanocompositi polimerici per applicazioni termiche AT2 Nanomateriali per l’industria chimica AT2 Nanosistemi a base di ossidi e di metalli quali sensori per gas tossici e infiammabili AT4 (acronimo: ISIDE) Nanosistemi multifunzionali a base di ossidi metallici per applicazioni fotoattivate: dalla AT2 rimozione di inquinanti alla produzione di energia (NETTUNO) Nanostrutture come sistemi di rilascio di farmaci alla parte posteriore dell’occhio AT4 Nanotecnologie per applicazioni nei settori dei Beni Culturali, dell’Energia BBCC New Generation Separation Processes (PRONG) AT2 Nuovi catalizzatori e processi per la trasformazione di materie prime rinnovabili in AT2 composti chimici Nuovi catalizzatori per la produzione di idrogeno e/o gas di sintesi (CAPISIG) AT2 Nuovi composti di coordinazione per materiali organizzati con proprietà ottiche nonli- AT3 neari Nuovi materiali e approcci computazionali per stampa 4D AT1 Nuovi processi per l'estrazione di tungsteno da minerali arricchiti AT1 Nuovi sistemi elettrochimici di conversione e accumulo dell'energia AT2 Ottimizzazione di materiali per l’additive manufacturing AT1 Ottimizzazione di processi di anodizzazione di leghe leggere AT1 Ottimizzazione di tecniche per la fabbricazione di substrati biodegradabili per la medi- AT4 cina rigenerativa Plasmonic Nanomaterials for Optical Sensors and Energy Conversion AT3 Plasmonic sensing of small molecular species AT3
Plastiche In Ambiente Marino - Dalle Macroplastiche Alle Microplastiche (PIAM- AT2 DaMAM) Polimeri auto-assemblanti in nanostrutture in soluzione e in fase solida AT1 Polimeri multifunzionali per applicazioni speciali AT1 Polimeri per il doping molecolare AT4 Polysaccharide-based functional materials AT4 Preparazione di materiali per la stampa 3D AT1 Preparazione e caratterizzazione di materiali (foto)-elettrocatalitici per la conversione AT2 dell’energia Processi di trasferimento di energia e di carica in sistemi nanostrutturati e ibridi AT2 Processi ibridi termochimici biologici per la produzione di materiali e vettori energetici AT2 Processi innovativi di scambio ionico su vetro AT2 Processi plasmo-chimici per applicazioni avanzate AT1 Proprietà chimiche e funzionali di superfici e nanoarchitetture ibride contenenti nuovi AT3 nanomateriali molecolari e inorganici Proprietà di materiali per attività correlate alla riduzione di sostanze inquinanti e per il AT2 miglioramento dell’efficienza di processi industriali Realizzazione di membrane antibatteriche per il trattamento di superfici e oggetti in AT4 ambienti ad alto rischio di contaminazione Relazione struttura-proprietà di polimeri biodegradabili ottenuti da risorse rinnovabili rinforzati con nanocariche antimicrobiche/antiossidanti per applicazioni nel settore del AT4 packaging alimentare Ricerca esplorativa lo sviluppo di trattamenti di superficie innovativi per migliorare l’in- AT4 terfaccia tra dispositivi biomedici impiantabili e tessuti biologici Rilascio di biomolecole e rigenerazione tissutale AT4 Riutilizzo di scarti per la produzione di nuovi materiali AT2 21
22 Rivestimenti diffusivi nanocompositi per applicazioni ad elevata temperatura AT1 Rivestimenti termospruzzati privi di materie prime critiche (Co e W): progettazione di composizioni sperimentali, deposizione di rivestimenti e caratterizzazione delle loro AT1 proprietà Sensori chimici a stato solido avanzati per le tecnologie ambientali AT2 Sintesi di fotocatalizzatori per processi ad alta temperatura AT2 Sintesi di materiali ossidici compositi o differentemente drogati per applicazioni indu- AT3 striali e nel campo della sensoristica Sintesi di nuovi complessi per applicazioni in optoelettronica e di nuovi agenti diagno- stici e terapeutici derivanti sia da bioconiugazione di complessi metallici sia da nano- AT4 particelle magnetiche Sintesi di politionati a diverso numero di atomi di zolfo e studio della loro stabilità AT2 Sintesi e applicazioni di nanostrutture di carbonio AT1 Sintesi e caratterizzazione di materiali innovativi AT3 Sintesi e caratterizzazione di materiali magnetici e magneto-plasmonici nanostrutturati AT3 Sintesi e caratterizzazione di materiali multiferroici AT3 Sintesi e caratterizzazione di materiali nanometrici e compositi per applicazioni am- AT2 bientali ed energetiche Sintesi e caratterizzazione di materiali nanostrutturati per la fotonica e la sensoristica AT3 Sintesi e caratterizzazione di prodotti polimerici AT2 Sintesi e micro-fabbricazione di Hydrogels per applicazioni biomediche AT4 Sintesi micellari di semiconduttori organici AT4 Sintesi, caratterizzazione e studio delle proprietà di nuovi materiali organici AT4 Sintesi, caratterizzazione e test di catalizzatori per l’abbattimento di inquinanti da auto- AT1 vetture
Smart materials for Design AT1 Sperimentazione di nanoparticelle per MRI AT4 Spettroscopia di tipo “pump-probe” presso la stazione sperimentale TeraFERMI AT3 Strategie innovative nella lotta ecosostenibile ai patogeni vegetali AT4 Studi di cinetica e fluidodinamica in sistemi multifase solido-fluido Calcolo Studi di fattibilità su linee di ricerca d’interesse strategico nell’ambito della scienza dei AT1 materiali, meccanica e dei processi multifisici Studi su materiali compositi funzionali AT1 Studio computazionale del trasporto di carica ed energia in materiali molecolari AT3 Studio degli effetti sinergici tra outgassing, ossigeno atomico ed alto vuoto in orbita AT1 LEO su materiali e strutture spaziali Studio dei fenomeni di diffusione, intrappolamento ed infragilimento da idrogeno negli AT1 acciai Studio del comportamento alla fiamma di compositi a matrice polimerica AT1 Studio del comportamento fisico-meccanico di materiali polimerici e compositi AT1 Studio dell’effetto di sinergia di nanocariche carboniose sulle proprietà meccaniche di AT1 nanocompositi polimerici Studio dell'interazione rinforzo-matrice in materiali compositi AT1 Studio di fotopolimerizzazione di coating ibridi AT1 Studio di materiali di interesse biologico AT4 Studio di materiali e dispositivi per fotosintesi artificiale AT2 Studio di materiali e sistemi farmaceutici mediante spettroscopia NMR a stato solido AT4 23
24 Studio di materiali metallici e ossidici e contenenti Fe AT4 Studio di materiali per accumulo e conversione di energia AT2 Studio di membrane per separazione di gas e liquidi AT2 Studio di Nanomagneti Molecolari per il Quantum Information Processing AT3 Studio di Nuovi Materiali Polimerici per Applicazioni Biomediche, Cosmetiche ed Ali- AT4 mentari Studio di processi catalitici per la trasformazione di biomasse e CO2 in chemicals AT2 Studio di soluzioni tecniche innovative nell’ambito della robotica aerea e dei droni AT1 Studio di un concentratore solare per la crescita di microalghe AT2 Studio e caratterizzazione di network molecolari su superfici metalliche mediante tec- AT3 niche avanzate e luce di sincrotrone Studio e messa a punto di formulazioni a base polimerica o ceramica per applicazioni AT1 sia strutturali che monouso Studio e realizzazione di fibre ottiche per amplificatori ottici AT3 Studio e sviluppo di processi ad alta competitività per la produzione di componenti ad AT1 elevate prestazioni in leghe di alluminio Studio sperimentale della radioresistenza di materiali non metallici in campi misti di AT3 neutroni e fotoni Sviluppo di additivi e materiali polimerici AT1 Sviluppo di dispositivi colorimetrici per applicazioni alla chimica degli alimenti e alla AT4 chimica ambientale e salute umana Sviluppo di materiali a base ossidica per applicazioni avanzate AT1 Sviluppo di materiali a stampo molecolare AT3 Sviluppo di materiali ablativi e rivestimenti superficiali AT1
Sviluppo di materiali di riferimento per analisi elementare mediante TXRF AT1 Sviluppo di materiali fotoattivi e fotoreattori per applicazioni energetiche ed ambientali AT2 Sviluppo di materiali innovativi AT1 Sviluppo di materiali per la conversione e lo stoccaggio di energia elettrica in energia AT2 chimica Sviluppo di materiali polimerici autoriparanti AT1 Sviluppo di materiali polimerici con cariche naturali AT2 Sviluppo di materiali thermo-responsive innovativi come nuovi ink AT1 Sviluppo di metodi innovativi per progettazione componenti meccanici AT1 Sviluppo di metodologie di calcolo agli Elementi Finiti per la progettazione di compo- Calcolo nenti ottenuti attraverso Additive Manufacturing Sviluppo di nuove tecnologie per la produzione di biofarmaci AT4 Sviluppo di nuovi compositi a matrice polimerica AT1 Sviluppo di nuovi processi catalitici enantioselettivi AT2 Sviluppo di rivestimenti compositi micro/nano strutturati ad alte prestazioni per appli- AT1 cazioni industriali Sviluppo di rivestimenti sottili per via sol-gel e loro caratterizzazione AT1 Sviluppo di sensori di gas per il monitoraggio ambientale AT3 Sviluppo di sistemi catalitici per processi di chimica ed energia sostenibile AT2 Sviluppo di un network europeo per la sostenibilità dell'industria di processo AT1 Sviluppo di un sistema di caratterizzazione per array di sensori resistivi/capacitivi AT3 25
26 Sviluppo e caratterizzazione di liquidi ionici per il trattamento di biomasse AT2 Sviluppo e caratterizzazione di materiali attivi per dispositivi elettrochimici di accumulo AT2 e conversione dell’energia Sviluppo e caratterizzazione di nuovi materiali prodotti via Additive Manufacturing AT1 Sviluppo e razionalizzazione di materiali catalitici per la polimerizzazione di monomeri AT2 idrocarburici Sviluppo e test di scaffold e di bioreattori per la rigenerazione tessutale AT4 Sviluppo ed applicazioni di polimeri cristallini-nanoporosi per applicazioni di interesse AT1 industriale Sviluppo, ottimizzazione e caratterizzazione di nuove membrane bituminose AT2 Synthesis and characterization of nanostructured catalysts for renewable’s conversion AT2 to chemicals Thermochemical materials for heat storage: development and characterization AT2 Titanio antibatterico per impianti ortopedici osteontegrati AT4 Trattamenti di superficie AT1 Understanding and (re)engineering extracellular vesicles by nanoscience and AT4 nanotchnology Uso delle tecnologie dei materiali per il monitoraggio dei composti organici volatili AT4 (VOC)/fumi con sensori elettronici su uno sciame di droni Utilizzo di scarti agro-alimentari per la rilevazione e l’abbattimento di microinquinanti AT2 Validazione del comfort termo-fisiologico di abbigliamento sportivo AT4 Valorizzazione catalitica di materie prime rinnovabili AT2 Valorizzazione della CO2 della biomassa attraverso impieghi a cascata per ridurre l’im- AT2 patto della CO2 ambientale Vetri, ceramici e compositi AT1 Zn(II) Porfirine sostituite, come dyes per DSSC: un approccio alle finestre fotovoltaiche AT2
Nei prossimi anni, l’obiettivo primario in conto le tendenze di riduzione del sarà arrivare a un’economia pienamen- prezzo dell’energia a seguito dell’intro- te circolare, anche attraverso i forti in- duzione massiccia di fonti rinnovabili, i centivi destinati a supportare una tran- processi di rigenerazione chimica di sizione energetica e industriale verso tutti i rifiuti rappresenteranno sempre l’uso di energie alternative ed il recu- di più un’alternativa economicamente pero dei prodotti usati, oltre che ad una proficua rispetto alle valorizzazioni ottimizzazione di tutte le filiere produt- energetiche implementate sinora. tive e di consumo in un’ottica green e di economia finalmente ecologicamen- Alla luce di queste considerazioni, gli te e socialmente sostenibile obiettivi da perseguire saranno: (bioeconomia). Oltre al riciclo dei ma- teriali a fine vita è necessario imple- » Nuovi biobased building blocks mentare una progettazione volta ad al- per l’industria chimica: biobased lungarne il periodo d’uso e al recupero buildings blocks ottenuti da bio- delle parti non usurate (concetti di raffinerie multi-input e multi- “ecodesign” e “remanufacturing”). purpose utilizzabili per la produ- zione di (bio)materiali, polimeri, Il Consorzio INSTM, grazie al contributo farmaci, mangimi, lubrificanti, fer- di tutti i suoi afferenti, potrà giocare tilizzanti e prodotti per agricoltura, un ruolo di primissimo piano in tutti nutraceutica, cosmetica e compo- questi nuovi, vastissimi, campi di in- sti chimici in genere. dagine. I materiali, infatti, sono al cen- » Nuovi metodi e processi per la va- tro della sostenibilità e della qualità lorizzazione integrata di risorse della vita futura e al momento il loro rinnovabili: metodi e processi in- riciclo intercetta solo una parte assolu- novativi, chimici e/o biotecnologi- tamente minoritaria (dell’ordine del 9% ci, per la valorizzazione e trasfor- in massa) dei materiali facenti parte dei mazione di bio-risorse rinnovabili diversi manufatti che raggiungono il non alimentari primarie e residuali fine vita. Inoltre, sono i settori tradizio- derivanti dai settori agricolo, fore- nali più consolidati, come quelli dei me- stale e marino, come gli scarti e talli, vetri e plastiche che risultano più sottoprodotti dell’industria ali- sviluppati. Solo nell’ultimo decennio, ad mentare ed ittica nonché della esempio, si è iniziato a pensare seria- CO2. Ogni nuovo metodo deve mente al recupero dei materiali della aver elaborato studi di sostenibili- filiera digitale ed energetica. Tenendo tà ambientale ed economica. 27
28 » Nuovi prodotti bio-based: nuovi » sviluppo di specifiche attività ri- prodotti derivanti dall’integrazione volte al settore della formulazione delle competenze nazionali nei e della trasformazione, per com- settori delle biotecnologie (indu- pensare alcuni deficit qualitativi di striali, ambientali, agrarie, forestali prodotti bio-based rispetto ai pro- e marine), chimica e dell’ingegne- dotti tradizionali; ria di processo per produrre inno- » ricerca indirizzata alla caratteriz- vazione di prodotto nei seguenti zazione e sviluppo di materiali settori: nutraceutica, farmaceuti- biodegradabili e compostabili in ca, cosmetica, plastiche, fibre, ma- accordo agli standard esistenti per teriali strutturali, ecc. quelle applicazioni dove rappre- sentano un valore aggiunto e con- La progettualità INSTM, nei prossimi tribuiscono alla risoluzione di pro- anni, dovrà quindi tenere conto delle blemi ambientali; seguenti tematiche prioritarie: » ricerca indirizzata alla minimizza- zione dei rischi di processo, alle » ricerca di base a supporto dei pro- tecnologie per la competitività, cessi di conversione della chimica alla riduzione dei costi energetici rigenerativa: per via enzimatico/ e del consumo di materie prime, fermentativa; per via termocatali- alle tecnologie ecosostenibili per tica, fotoelettrocatalitica, elettro- il riciclo dei materiali plastici, al chimica; riuso e valorizzazione industriale » ricerca a supporto dei processi di ed energetica dei rifiuti e al recu- separazione (downstream), per il pero di reagenti critici, promuo- miglioramento delle caratteristi- vendo contestualmente il maggior che qualitative di prodotti bio- impiego delle risorse rinnovabili based e delle economie di produ- economicamente disponibili; zione; » ricerca sulla chimica formulativa » ricerca orientata all’ottimizzazione che riveste particolare importanza delle filiere di valorizzazione delle per l’industria chimica italiana ed biomasse e di categorie selezio- europea (considerata la struttura nate di reflui e rifiuti organici, at- frammentata dell’industria del traverso lo sviluppo di piattaforme continente e delle value-chain tecnologiche e logistiche integra- che si articolano fino al consuma- te funzionali alla chimica rigenera- tore finale). tiva e alla bioraffineria;
INSTM, RISORSA PER LE IMPRESE INSTM è in grado di rispondere tempe- nazionali ed estere. Nel 2020, il Con- stivamente alle esigenze del sistema sorzio ne ha infatti siglati 106. Ma produttivo, mettendo a disposizione le l’impegno di INSTM non si ferma qui. Il competenze più adeguate indipenden- Consorzio favorisce il trasferimento temente dalla loro collocazione geo- tecnologico dei risultati di ricerca otte- grafica. In tal modo INSTM riesce con nuti al suo interno e sostiene, sviluppa, successo a facilitare e rafforzare il ed integra le attività promosse dai con- rapporto tra mondo accademico e in- sorziati per incoraggiare l’accesso di dustriale, sostenendo attivamente la imprese e amministrazioni pubbliche o competitività del nostro Paese nel set- private all’utilizzo di tecnologie, impian- tore dei materiali avanzati e relative ti e servizi avanzati di ricerca, speri- tecnologie. mentazione, analisi e misurazione, oltre che le applicazioni industriali nei settori Numerosi sono i contratti industriali dei materiali. che INSTM ha stipulato con imprese 29
30 PROGETTI E CONTRATTI INDUSTRIALI ATTIVI NEL 2020 Ammidazione di cloruri acilici aromatici iodurati con aminoalcoli in miscele acquose AT2 contenenti sostanze idrotrope e/o tensioattivi Analisi 1D-NMR - A AT3 Analisi 1D-NMR - B AT3 Analisi archeometriche su 2 spilloni in metallo provenienti da Porto di Pacengo (VR) BBCC Analisi dei cationi ed anioni principali in campioni di acque dolci AT2 Analisi Descrittiva di Processo termo-meccanico di depolimerizzazione di elastomeri AT2 da PFU con finalità autorizzativa Analisi di soluzioni tecnologiche per la valorizzazione del rifiuto plastico, ed in partico- AT2 lare del cosiddetto “plasmix”, e realizzazione del relativo prototipo industriale Analisi e caratterizzazione di additivi per la formulazione di asfalti AT2 Analisi e ricerche per identificare un possibile sottoprodotto di un processo di polime- AT2 rizzazione Analisi in campo e di laboratorio sul rischio relativo alla presenza di mercurio nel terre- no presso il sito “Argine perilagunare - Tratto tra l’idrovora Salmastro e la foce AT2 dell’Aussa Corno” nei comuni di Grado (GO) e Terzo di Aquileia (UD) Analisi LCA dei granuli di ABS o PC/ABS risultanti dal processo di riciclo di scarti com- AT2 plessi (verniciati o cromati) Analisi meccaniche d’impatto in diverse configurazioni di prova sul materiale liquido AT1 dilatante ITT Analisi NMR atte ad identificare l’eventuale presenza di oli siliconici su dispositivi di AT1 produzione Analisi SEM e cromatografiche su vs campione: misuratore livello carburante e carbu- AT1 rante accluso Analisi SEM su campioni di connettore metallico AT1 Analisi SEM su campioni di lamine striscianti parte di device misurazione carburante AT1 Analisi SEM-EDS su dispositivi per misura pressione olio AT1 3
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