Denominazione Centro
CNR, ThC2-Lab: Istituto di Chimica dei Composti Organometallici (ICCOM) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Sede Secondaria di Pisa, Laboratorio di Chimica Teorica e Computazionale
Indirizzo
Area della Ricerca del CNR, via G. Moruzzi 1, 56124, Pisa.
Responsabile e persone di contatto
Nome Ruolo Telefono E-Mail
 Claudia Forte Responsabile Sede Secondaria 050 3152462 claudia.forte@cnr.it
 Giacomo Prampolini Referente ThC2-Lab 050 3153409 thc2-lab@pi.iccom.cnr.it
Keywords
 Design in silico di materiali nanostrutturati e multifunzionali; modellistica molecolare; spettroscopia computazionale; sviluppo software per la chimica computazionale; modellizzazione di proprietà ottiche, elettriche e magnetiche di specie molecolari.
Il centro ha aderito al “progetto laboratori” ed è stato inserito nel repertorio regionale di cui al Decreto n.4819 del 27-10-2014?
NO
Descrizione del centro
Il ThC2-Lab è uno dei 5 laboratori in cui è suddivisa la sezione di Pisa dell’Istituto dei Composti Organo-Metallici (ICCOM) del CNR. ThC2-Lab, dedicato allo sviluppo di modelli e metodi per lo studio di sistemi complessi che vanno dalle (bio)molecole ai materiali avanzati, comprende 7 ricercatori a tempo determinato e tre ricercatori associati le cui competenze coprono un vasto raggio di specializzazioni all’interno della chimica computazionale, che vanno dallo sviluppo di metodi e software al design molecolare di materiali compositi, complessi e multifunzionali.Il centro usufruisce di proprie risorse computazionali, consistenti in 4 cluster di calcolo ad alte prestazioni (HPC) per un totale di quasi 500 core ed uno spazio disco superiore ai 30 Tb, oltre ad accedere a risorse di calcolo in centri di high-performance computing europei ed americani.
Ambiti di applicazione e Servizi
COMPETENZELe competenze dei ricercatori del ThC2-Lab coprono un vasto raggio di specializzazioni all’interno della chimica computazionale, che vanno dallo sviluppo di metodi e software al design molecolare di materiali compositi, complessi e multifunzionali, con ambiti di applicazione che spaziano dalla progettazione molecolare di compositi funzionali, allo studio di nano-strutture o materiali eco-sostenibili. Le metodologie computazionali sviluppate forniscono strumenti descrittivi e predittivi altamente affidabili, che sono stati usati efficientemente in contesti multidisciplinari per guidare la progettazione di nuovi prodotti molto performanti abbattendo i costi e incrementando i guadagni.

SERVIZI

Il ThC2-Lab può offrire servizi di progettazione computazionale o altri servizi di ricerca nell’ambito di:

  • modellistica di materiali semplici e complessi (multicomponente) tramite approcci chimico-fisici teorici computazionali a livello multi scala: elettronico, atomico, molecolare e supra-molecolare;
  • sviluppo di metodologie innovative per la progettazione e la caratterizzazione strutturale, dinamica e spettroscopica di materiali ecosostenibili, materiali ibridi biocompatibili, biostrutture, metalli nano strutturati (includendo nanoleghe ed ossidi), semiconduttori, polimeri funzionalizzati, coloranti, catalizzatori, crescita CVD/CVI di carburo di silicio, etc. per applicazioni in campo ambientale, energetico, biomedico, farmaceutico, edilizio, etc.

Collaborazioni e contratti con imprese ed altri centri: 

  • KTH-Royal Institute of Technology – Stoccolma – Svezia. Studi teorici e messa a punto di modelli per caratterizzare l’assorbimento di sistemi biomolecolari complessi su supporti metallici e di ossidi metallici;
  • Penn State University – State College PA – USA. Sviluppo ed ottimizzazione di parametri di force field reattivi per sistemi molecolari rilevanti in campo biomedico;
  • Durham University – Durham – UK. Sviluppo di metodologie predittive per la caratterizzazione di sonde radicaliche applicate a proteine in soluzione;
  • CNRS-Equipe Théorie-Modélisation-Simulation – Nancy – France. Simulazioni di fenomeni di dinamica e trasporto in nanoparticelle di biossido di titanio funzionalizzate con coloranti per applicazioni in campo dell’energia;
  • Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Bologna. Tecniche per la determinazione dei parametri ottimali per la produzione efficiente di nanoparticelle a base di silicio, zinco ed alluminio in plasma;
  • Universidade do Rio Grande do Sud (UFGRS), Porto Alegre, Brazil. In silico design of novel liquid crystalline materials;
  • California Institute of Technology, Pasadena (CA), USA. Progettazione e realizzazione di catalizzatori per celle a combustibile a idrogeno e sintesi dell’ ammoniaca;
  • University of Mississippi, Oxford (MS), USA. Progettazione e realizzazione di nanocluster metallici per biosensori e fotosensibilizzatori per celle solari a stato solido.
Infrastrutture e principali attrezzature
Centro di calcolo HPC:

  • Cluster Sole e Baleno (392 CORE +28 TB STORAGE)
    • 4 nodes / 32 CPU core Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2640 v3 @ 2.60GHz, 128GB RAM 2TB SATA HD
    • 4 nodes / 32 CPU core Intel(R) Xeon(R) CPU E5620 @ 2.40GHz, 32 GB RAM 500GB SATA HD
    • 4 nodes / 48 CPU core Intel(R) Xeon(R) CPU E5650 @ 2.67GHz, 52 GB RAM 500GB SATA HD
    • 6 nodes / 72 CPU cores Intel(R) Xeon(R) CPU E5650 @ 2.67GHz, 96 GB RAM 250GB SATA HD
    • 4 nodes/ 64 CPU core Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2670 @ 2.60GHz, 128GB RAM 2TB SATA HD
    • 1 node/ 48 CPU Core AMD Opteron 6176SE @ 2.3 GHz, 256 GB 6HDD SATA 2TB
  • Cluster FORM
    • 16 nodes / 128 CPU Quad-Core AMD Opteron Processor 2380, 32 GB RAM, 250GB SATA HD
  • Cluster GROWTH
    • 12 nodes / 96 CPU AMD Opteron Processor 2354, 16 GB RAM, 250GB SATA HD
    • 4 nodes / 16 CPU AMD Opteron Processor 265, 8 GB RAM, 250GB SATA HD
  • Cluster DPM
    • 8 nodes / 64 CPU cores HP BladeSystem c3000 tower, 8x HP ProLiant BL460c G1 (2x Intel(R) Xeon(R) CPU E5440 @ 2.83GHz, 16GB RAM 150GB SATA HD)
Modalità di accesso
E’ possibile avere accesso alle strutture tramite convenzione e/o contratti di ricerca.Il laboratorio può essere contattato al seguente indirizzo e-mail: thc2-lab@pi.iccom.cnr.it

Altre informazioni sono disponibili sul sito: http://www.pi.iccom.cnr.it/ThC2-Lab

Brevetti
US Patent application – Patent Application Serial No. 15/276,374 – 26 Settembre 2016SUBNANOMETER TO NANOMETER TRANSITION METAL CO OXIDATION CATALYSTS; Autori : Stefan Vajda, , Alessandro Fortunelli, Hisato Yasumatsu.
Collaborazioni e partecipazioni in ambito nazionale ed EU a reti ed organizzazioni strutturate (quali cluster, nazionali ed europei, PPP, reti di ricerca, reti COST, etc.)
Progetti Nazionali:

  • PRIN2013: Frontier studies in molecular spectroscopy and dynamics: from simple molecular systems to supramolecular aggregates and advanced materials.

Progetti europei:

  • H2020-NMP-2014 (NANODOME) Grant agreement 646121.

Azioni COST:

  • COST Action – XUV/X-ray light and fast ions for ultrafast chemistry (XLIC)