Scienza e Tecnologia dei Polimeri
L'attività scientifica del gruppo STP spazia dalla progettazione, alla sintesi e funzionalizzazione, alla valutazione sperimentale e modellazione delle proprietà funzionali e strutturali fino all'ottimizzazione delle applicazioni ingegneristiche di materiali macromolecolari complessi.
In particolare, i settori di ricerca di maggiore interesse vanno dalla sintesi e funzionalizzazione di polimeri ed ibridi a matrice polimerica alle proprietà chimico-fisiche, meccaniche e di trasporto (di massa, di quantità di moto e di energia) di materiali macromolecolari e alla termodinamica di sistemi polimerici. I materiali a base polimerica oggetto delle attività di ricerca sono bio-polimeri termoplastici e termoindurenti (di origine sintetica e naturale), nanocompositi (polimeri addivati con nanotubi di carbonio, grafene, metalorganic frameworks, silicati stratificati), blend polimeriche, polimeri termoplastici e termoindurenti ad alte prestazioni, membrane per separazione, membrane polielettrolitiche, elastomeri liquido-cristallini.
In tali ambiti, gli obiettivi di ricerca principali, di natura fondamentale e applicativa, consistono in: 1) Reologia di sistemi polimerici complessi (nanocompositi, blend polimerici, sospensioni ed emulsioni); 2) Termodinamica e proprietà fisiche di miscele di polimero e sostanze a basso peso molecolare; 3) Sintesi e funzionalizzazione di polimeri iper-ramificati e termoindurenti; 4) Progettazione molecolare di materiali polimerici nanostrutturati; 5) Proprietà barriera di sistemi polimerici e nanocompositi; 6) Analisi con spettroscopia vibrazionale di interazioni molecolari in sistemi macromolecolari; 7) Modellazione di tensione interfacciale di sistemi polimero-gas ad alta pressione; 8) Ottimizzazione delle tecnologie di trasformazione di materiali polimerici; 9) Schiumatura di polimeri e di ibridi a matrice polimerica; 10) Membrane polielettrolitiche per applicazioni nel campo delle celle a combustibile; 11) Sistemi macromolecolari superassorbenti; 12) Polimeri a memoria di forma; 13) Ottimizzazione di polimeri biodegradabili per applicazioni ingegneristiche, 14) Durabilità di materiali a base polimerica. I principali settori industriali di ricaduta delle attività del gruppo sono quello automobilistico, aerospaziale, dell'energia, dell'imballaggio alimentare, biomedicale, del settore edile.
Lista delle Focus Areas di ricerca
- Physical Properties of Polymer/Blowing Agent Mixtures
- Foams and Foaming Processes
- Polymeric Nanocomposites
- Organic-Inorganic Hybrids
- Natural polymers, Biopolymers and Bioplastics
- Nanocomposite Polymer Blends
- Materials Engineering
- Chemical Functionalization of Polymers
- Polymer Synthesis
- Molecular design and Synthesis of Polymeric Nanostructures
- Gas and Vapor Sorption and Mass Transport in Polymers
- Interfacial Properties of Polymer/Gas Solutions
- Barrier Properties of Polymers for Packaging
- Super-absorbing Polymers
- Polyelectrolytes Membranes for Fuel Cells
- Durability of Polymer-based Systems
- Transport Phenomena in Polymer Processing
- Biodegradable polymers
- Polymer blends
- Multiphase materials
- Vibrational Spectroscopy of Polymer-Low Molecular Weight Compound Mixtures