Descrizione della commessa "Sistemi macromolecolari, polimeri e fluidi complessi (MD.P01.014)"

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  • Descrizione della commessa "Sistemi macromolecolari, polimeri e fluidi complessi (MD.P01.014)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Sviluppo di strumentazione scientifica innovativa e di metologie di caratterizzazione di materiali. Applicazioni informatiche per la fruizione di beni culturali (banche dati, musei virtuali, modelli 3D). Applicazioni informatiche basate su tecnologia GPS, RFID, mobile per la fruizione di beni culturali. (literal)
Strumentazione
  • Sono praticamente disponibili tutte le tecniche di spettroscopia ottica (decadimento di fluorescenza, dinamica vibrazionale e diffusionale, moti idrodinamici collettivi, etc.), meccanica nonché diverse tecniche di microscopia (anche sviluppate in sede). Sono disponibili inoltre un efficiente laboratorio di elettronica ed un'officina meccanica che consentono la messa in opera di nuova strumentazione ideata ad hoc. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Studio di fenomeni emergenti in miscele e sistemi fuori dall'equilibrio termodinamico. Caratterizzazione reologica ed elettroreologica di colloidi. Caratterizzazione e modellizzazione di polimeri, miscele polimeriche e liquidi ionici. Deposizione di film polimerici. Studio della stabilità di sostanze farmaceutiche. Controllo di processi in micelle di CO2 supercritica. Sviluppo di strumentazione per la ricerca in soft matter. Sviluppo di applicazioni nel campo del controllo ambientale e del degrado di beni culturali. Progetto PANAREA (contributo strumentale nell'ambito dell'accordo di cooperazione internazionale tra CNR e STFC(UK)). Caratterizzazione di ossidi nanostrutturati. Progetti FP7-Nanoantenna e RoySoc-IJP: Microscopia/spettroscopia SNOM/TERS. Optical/Raman Tweezers e per la nanomanipolazione di sistemi colloidali e biologici. Surface Enhanced Raman Spectroscopy su nanoantenne e sensing di proteine. Scattering Elettromagnetico da colloidi e nanoantenne nel formalismo della matrice di transizione. Dispersione di nanotubi di carbonio e studio delle proprietà di confinamento 1D. (literal)
Competenze
  • La natura stessa della ricerca in soft-matter pone questa disciplina tra i settori multidisciplinari per eccellenza. Pur trattandosi infatti di un argomento della Fisica (e Fisici o Fisico Chimici sono infatti sempre gli approcci metodologici utilizzati) si tratta di una disciplina che richiede una forte interazione tra i Fisici e studiosi di discipline diverse. La Commessa racchiude al suo interno oltre alle competenze nel campo della Fisica (ovvie in un Istituto che, tradizionalmente, fa parte dell'area Fisica) competenze nel campo della Chimica, dell'Ingegneria, della Matematica e dell'Informatica. Tali competenze possono avvalersi di un ampio spettro di strumentazioni esistenti all'interno dei laboratori a disposizione della Commessa e particolarmente adatti alla ricerca nel campo della soft matter. Sono inoltre disponibili le competenze per l'utilizzo delle grandi facility internazionali di neutronica e raggi x. Le competenza nel campo della neutronica e dello sviluppo di strumentazioni sono utilizzate nello realizzazione di una nuovo diffrattometro per liquidi (NIMROD) e di uno strumento per imaging (PANAREA) che verranno installati presso la nuova sorgente di ISIS (RAL-UK) (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Realizzazione di materiali innovativi per farmaceutica, sensoristica e controllo ambientale. Realizzazione, mediante laser ablation, di strati protettivi di nitruro di carbonio(CNx). (literal)
Tecnologie
  • Deposizione di film sottili tramite laser ablation. Laser scanner e Geo-Radar. Tecniche di dinamica molecolare e Monte Carlo per la modellizzazione di fluidi molecolari e sistemi complessi. (literal)
Obiettivi
  • ' Descrizione dei processi irreversibili che vengono a determinarsi in condizioni di non equilibrio termodinamico e che danno luogo a fenomeni aggregativi nella formazione di strutture caratterizzate da un'enorme variabilità di scala. ' Individuazione di sistemi modello e sviluppo di nuovi approcci teorici mirati al raggiungimento di una descrizione razionale dei fenomeni usualmente osservati in tutti i sistemi organizzati. ' Individuazione di parametri caratterisistici che consentano di determinare le proprietà dei sistemi in studio, di ottenere informazioni sui processi aggregativi che vi hanno luogo e predirne e governarne le scale spaziali e temporali. ' Comprensione del ruolo giocato dalle proprietà microscopiche, in relazione alle proprietà macroscopiche che rendono questi materiali interessanti dal punto di vista tecnologico. ' Messa a punto di nuove tecniche di indagine sperimentale e di strumentazioni per l'avanzamento della conoscenza nel campo della Soft-Matter. (literal)
Stato dell'arte
  • Le attività di ricerca sia in campo nazionale che in campo internazionale sono accentrate sullo studio di materiali eterogenei accomunati dal fatto di presentare strutture su scale di distanze che vanno da quelle tipiche del raggio molecolare sino all'intero volume occupato dal sistema. L'attenzione è in particolare rivolta alla comprensione dei processi alla base della ricchezza di strutture osservate ed alla ricerca di un formalismo generale per la descrizione di questi comportamenti complessi. Le attività sin qui, svolte da gruppi misti di fisici, chimici e ingegneri hanno avuto una notevole ricaduta nello sviluppo di nuovi materiali, nel controllo di processi produttivi, nello sviluppo di tecniche avanzate di preparazione, caratterizzazione, riciclo, progettazione e realizzazione di dispositivi innovativi per la elaborazione ottica, memorie olografiche e display. (literal)
Tecniche di indagine
  • Spettroscopia Raman e micro-Raman multiwavelength. FTIR e micro FTIR. Spettroscopia Brillouin. Spettroscopia dielettrica e meccanica. Calorimetria, fluorimetria, HPLC, termogravimetria. Spettroscopia UV-visibile. Spettroscopia a correlazione di fotoni. Diffusione di luce a piccoli angoli.Microscopia AFM/SNOM. Dicroismo e scattering differenziale. Microscopia confocale a fluorescenza.Pinzette Ottiche. Elettroforesi a diffusione di luce. Ellissometria spettroscopica. Spettroscopia di fluorescenza risolta nel tempo.Laser Induced Breakdown Spectroscopy. Laser scanner. Vibrometro Laser. Spettroscopia neutronica e a raggi X. Approcci teorici alla fisica dello stato liquido e della soft matter. (literal)
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