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UniPi – CISIM

Denominazione Centro
Università di Pisa – Centro Interdipartimentale di Scienza ed Ingegneria dei Materiali (CISIM-UNIPI)
Indirizzo
Via Diotisalvi 2, Pisa
Responsabile e persone di contatto
Nome Ruolo Telefono E-Mail
 Prof. Ing. Andrea Lazzeri Direttore 050-2217807 andrea.lazzeri@unipi.it
Keywords
–  leghe metalliche- miscele di polimeri e compositi

– compositi a matrice ceramica

– biomateriali

– materiali cromogenici e fotoattivi

– complessi e ossidi metallici

– materiali Light-harvesting biohybrid (compositi a base di proteine)

– polimeri sintetici (termoplastici, elastomeri e resine) anche di origine post-consumo

– bioplastiche

– biopolimeri (proteine e peptidi) e biomateriali

– Nanoparticelle, nanotubi e nanocompositi (ibridi e compositi organici-inorganici)

– coloranti e cromofori attivi

– materiali alimentari

– prodotti farmaceutici

– cristalli liquidi

– nanocatalizzatori metallici e magnetici

¬ materiali plasmonici;

– materiali organici otticamente attivi;

– polimeri liquidi cristallini

– liquidi sottoraffreddati

– principi attivi farmaceutici

– mono e poli-saccaridi

– nanocompositi polimerici

– nanofibre

– proteine

– materiali porosi (compresi rocce)

– marmi

– trasduttori ad ultrasuoni

– Mechanotransducers

– Plaque phantoms

– Modelli descrittivi e predittivi delle proprietà dei materiali

– Materiali per tecnologie elettrochimiche, con particolare riferimento alla produzione/stoccaggio di energia da fonti alternative

– Microfluidica

– Manifattura additiva

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
 CISIM è il centro Interdipartimentale di Scienza e Ingegneria dei Materiali, che combina la conoscenza multidisciplinare sulla Scienza dei Materiali di tutta l’Università di Pisa. Vi appartengono infatti membri di 9 Dipartimenti, appartenenti alle aree della Ingegneria, Chimica, Fisica, Geologia, Biologia e Medicina, aree che collaborano a livello multidisciplinare e interfacoltà.Più di 90 ricercatori (professori ordinari, professori associati e ricercatori) partecipano alle attività del Centro. CISIM ha la missione di promuovere la collaborazione, la ricerca interdisciplinare e la formazione nella scienza e l’ingegneria dei materiali. CISIM promuove la collaborazione tra docenti UNIPI e tra le facoltà e ricercatori di altre università, l’industria e laboratori UNIPI.

Attività/finalità :

Formazione : Formazione nel campo della scienza dei materiali: si tratta di attività di formazione generale, nell’ambito di corsi accademici, ma anche la formazione continua specializzata e l’organizzazione di workshop e conferenze in materia di moderni sviluppi della scienza dei materiali. Inoltre, l’attività di formazione può essere indirizzata anche al personale delle aziende.

Il nuovo corso di laurea magistrale Advanced Materials and Nanotechnology (con corsi tenuti in lingua inglese), in collaborazione con la Scuola Normale Superiore, è stato attivato nel settembre 2016 e 7 studenti vi stanno prendendo parte.

Ricerca: Ricerca e sviluppo nel campo della scienza dei materiali per un’ampia gamma di applicazioni industriali; innovazione in materia di preparazione, trasformazione e caratterizzazione dei materiali; Stimolare la ricerca interdisciplinare e multidisciplinare (le proprietà, la struttura, le applicazioni, l’elaborazione sistematica dei risultati, la modellazione) al fine di sviluppare nuovi materiali, tenendo conto delle loro prestazioni e del loro impatto sull’ambiente.

Servizi per l’industria: offrire un’infrastruttura di ricerca alle imprese e promuovere il trasferimento di tecnologia e l’innovazione nella tecnologia di lavorazione dei materiali e nelle loro applicazioni finali.

Ambiti di applicazione e Servizi
Competenze

Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale (DICI)

Preparazione e proprietà di compositi a matrice ceramica.

– Preparazione e proprietà di compositi polimerici e nanocompositi

– Impiego di materiali e polimeri da fonti rinnovabili e da riciclo

– Polimeri per stoccaggio energetico e polimeri per lo stoccaggio dell’idrogeno

– Materiali bituminosi per asfalti

– Metodi di prova per le proprietà meccaniche dei materiali per applicazioni strutturali ed aerospaziali

– Ingegneria tissutale

– Dosimetria

– Tribologia e biotribologia

– Analisi microstrutturale e del danneggiamento

– Materiali metallici e corrosione

– Celle a combustibile, supercapacitori.

Dipartimento di Energia, Sistemi, Territorio e Ingegneria Edile (DESTEC)

– Geomateriali

– Strutture edilizie innovative a base di materiali naturali

Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DII)

– applicazioni elettroniche e robotica

– dispositivi elettromagnetici

– dispositivi biomedici

Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale (DCCI)

– Simulazione al computer di materiali fotocromatici e fotoattivi;

– Preparazione di soluzioni solide di ossidi metallici / Sintesi e caratterizzazione strutturale;

– Studio di leganti e delle interazioni leganti- pigmenti in materiali da beni culturali mediante analisi termica;

– Studio dei colori alchidici utilizzati in arte moderna e contemporanea tramite analisi spettroscopiche (FTIR) e termiche;

– Caratterizzazione chimico-fisica di nanoparticelle ultrasmall superparamagnetiche;

– Studi strutturali di nanotubi di alloisite caricati;

– Studio delle proprietà strutturali dei materiali a livello molecolare / supramolecolare

– Studio delle proprietà di fase dei materiali e miscibilità in sistemi eterogenei

– Studio della dinamica molecolare dei materiali

– Studio della risposta elettro-ottica di polimeri verso stimoli esterni (temperatura, luce, deformazione)

– Preparazione e studio di nuovi concentratori solari luminescenti

– Studio della risposta elettro-ottica di polimeri verso stimoli esterni (temperatura, luce, stretching)

– sintesi Solvotermale o assistita da micro-onde di nanocatalizzatori (basata principalmente su Pd, Ru, Pt, Cu, Rh)

– Nuova catalisi industriale verde ed economica

– Tecniche e metodi avanzati per l’analisi ambientale

– Caratterizzazione elettrochimica dei materiali

– Conversione catalitica di risorse rinnovabili (zuccheri e biomassa lignocellulosica) in prodotti chimici intermedi per la sintesi di materiali

– Polimeri micro/nanostrutturati per applicazioni in ambito biomedico (medicina rigenerativa, nanomedicina) alimentare e cosmetico

– Tecniche di Manifattura Additiva per la fabbricazione di sistemi polimerici tridimensionali

– Valutazione della biocompatibilità/bioattività in vitro di materiali polimerici e relativi manufatti

Dipartimento di Fisica (DF)

– NANO-LAB: microscopia Scanning-probe e NANO-ottica (nano e micro-spettroscopia di emissione di fluorescenza; studi ottici near field di materiali otticamente attivi; rugosità superficiale e tribologia di pezzi micro-lavorati)

– Dinamica di Soft Matter Lab (dinamiche di film sottili di polimeri; cinetica di polimerizzazione, dinamica molecolare ad alta pressione; rilassamenti secondari nello Stato vetroso, la stabilità di stato amorfo; crioprotettori fluidi, bio-protezione; proprietà elettromagnetiche ad alta frequenza di materiali, trasporto nei material i porosi

– Laboratorio ” Heterogeneities and Dynamics on Different Time-Length-Scales in Soft Matter” (transizione vetrosa; Dinamica e rilassamento in scala del Nanosecondo e del nanometro; rilassamento strutturale e invecchiamento; Prove meccaniche e caratterizzazione di materiali avanzati; applicazioni di radiazione a microonde nella trasformazione industriale , Comportamento lineare viscoelastico dei Polimeri, dosimetria, identificazione e studio del decadimento dei radicali liberi generati in materiali tramite spettroscopia ESR, tecniche a microonde di consolidamento di marmo e altri materiali)

Dipartimento di Scienze della Terra (DST)

-Studio di silicati di calcio e del loro comportamento termico;

-Zeoliti e materiali similari;

– Determinazione strutturale su materiale di tipo OD (ordine / disordine);

– Studi Cristallo-chimici su minerali

Dipartimento di Biologia (DB)

Materiali naturali provenienti da piante e organismi

Effetti dei materiali sul comportamento delle cellule

Dipartimento di Patologia Chirurgica, Medica, Molecolare e dell’Area Critica

Materiali e dispositivi per applicazioni nel settore cardiovascolare.

Materiali per la chirurgia ed il rilascio controllato

Colture cellulari (OTOLAB)

Analisi istologiche e biochimiche (OTOLAB)

Dipartimento di ricerca traslazionale e delle nuove tecnologie in Medicina e Chirurgia

materiali per applicazioni nel settore ortopedico

Materiali per la chirurgia e rilascio controllato

Servizi

  • Collaborazione alla stesura di progetti in collaborazione con aziende, enti ed altri centri di ricerca per partecipazione a bandi di ricerca finanziati (comunità europea, regione, fondazioni bancarie, altri enti);
  • Servizi di didattica nel settore della scienza ed ingegneria dei materiali, in particolare materiali avanzati e nanotecnologie;

Contratti di ricerca con aziende per ricerche inerenti la scienza ed ingegneria dei materiali.

Collaborazioni e contratti con imprese ed altri centri:

Collaborazione con enti di ricerca presenti a Pisa quali CNR- IPCF, CNR-ICCOM, CNR-ISM; collaborazione di molti membri del CISIM con gruppi di ricerca della Scuola Superiore Sant’Anna, Istituto Italiano di Tecnologia e Scuola Normale Superiore. Collaborazione con Centro Piaggio.

Contratti attivati negli ultimi 5 anni:

  • REVET RECYCLING /TRED: estrusione e caratterizzazione di materiali post-consumo
  • GREEN PLAST: estrusione di granuli biodegradabili
  • FABRICA MACHINALE S.r.l.: sviluppo tecnologie di Manifattura Additiva
  • GIOTTI S.r.l.: sviluppo formulazioni polimeriche nanostrutturate per applicazione in ambito alimentare
  • Officina Profumo – Farmaceutica di Santa Maria Novella S.p.A.: sviluppo formulazioni polimeriche nanostrutturate per applicazioni in ambito cosmetico
  • Ecopol S.p.A.: sviluppo di dispositivi medici biodegradabili

ENI S.p.A.

Infrastrutture e principali attrezzature
Il centro è stato dotato dall’Ateneo di un Microscopio Elettronico a Scansione Field Emission con il quale si intende supportare le ricerche degli afferenti CISIM ma anche di esterni.

Sono inoltre disponibili svariate strumentazioni presenti nei laboratori dell’Università di Pisa di cui fanno parte gli afferenti CISIM. Tali strumentazioni sono elencate di seguito.

Preparazione e trattamento di materiali:

  • Autoclavi
  • Mescolatori discontinui da laboratorio per materiali e compositi polimerici
  • Estrusori da banco e semi-industriali (20 kg/h) per materiali e compositi polimerici
  • Reattore riscaldato a micro-onde per compositi a matrice ceramica
  • Stufe e celle di varie tipologie
  • Macinatori di varie tipologie, anche per materiali lapidei
  • Strumenti per il taglio di materiali di elevata durezza

–     Cappa biologica dotata di filtri HEPA per gestire colture cellulari con grado di rischio di tipo 2

–     Incubatore termostatato a CO2

–     Centrifuga refrigerata dotata di più tipi di rotore

–     Cappe chimiche

–     Stufe termostatate con possibilità di effettuazione del vuoto

–     Forni per ceramica

–     Bagnetti ad ultrasuoni

–     Congelatori a -80°C e -20°C per la conservazione di cellule e campioni biologici

–     dispositivi per trattamento a microonde

Caratterizzazione di materiali:

  • Spettroscopia infrarossa
  • Spettroscopia UV-vis e di fluorescenza (soluzione e stato solido)
  • Spettroscopia NMR allo stato solido
  • Calorimetria mediante Calorimetro a scansione difefrenziale (DSC)
  • Caratterizzazione dinamico-meccanica (DMTA)
  • Termogravimetria accoppiata all’analisi infrarossa
  • Gas cromatografia accoppiata alla spettrometria di massa
  • Diffrattometria a raggi X
  • Microscopia ottica in luce polarizzata
  • Microscopia elettronica a trasmisione (TEM)
  • Microscopia a Forza Atomica (AFM)
  • Analisi di superfice mediante angolo di contatto
  • Analisi del Potenziale zeta
  • Analisi BET per l’area superficiale
  • Analisi Light Scattering (dimensione particelle nanometriche)
  • Analisi raggi X per determinazione dimensione particelle micrometriche
  • Spettroscopia EPR per l’analisi del decadimento radicalico
  • Reologia
  • Analisi di permeabilità ai gas
  • Caratterizzazione meccanica (tensilie, flessione, compressione, urto)
  • Prove di fatica
  • Interferometria ottica
  • Rugosimetria
  • Spettroscopia dielettrica
  • Spettroscopia elettrochimica
  • Crono-voltametria/crono-amperometria ciclica
  • Porosimetria
  • Microscopia confocale a scansione laser
  • Cromatografia HPLC

–     Microscopio invertito dotato di lampada a fluorescenza e blocchetti filtri per analizzare le emissioni nel blu, verde e rosso e dotato di telecamera e apposito software per la gestione delle immagini.

–     Spettrofotometro/luminometro/fluorimetro per piastre di colture cellulari, per la quantificazione di saggi di vitalità e proliferazione cellulare

–     Workstation costituita da un microscopio dritto a luce led per l’osservazione di vetrini istologici, predisposto per la fluorescenza e collegato ad una telecamera per acquisizione di immagini e ad un computer dotato di software per la gestione delle immagini e l’effettuazione di misurazioni di base.

–     Microscopi otologici chirurgici per l’analisi di campioni biologici

Modalità di accesso
Contatto con Direttore del centro tramite e-mail. I dati di contatto sono disponibili sul sito internet del CISIM: http://cisim.unipi.it/
Brevetti
I brevetti di seguito elencati sono brevetti UNIPI di cui sono co-autori dei membri del CISIM e che sono inerenti la Scienza ed Ingegneria dei Materiali. CISIM si fa promotore delle iniziative di ricerca o sviluppi commerciali che possano derivare dai brevetti UNIPI in collaborazione con l’Ufficio Ricerca dell’Università di Pisa.

  1. P. Cinelli, A. Lazzeri, M. Penco, T.V. Phuong, Copolymers based on polyester and aromatic polycarbonate, WO2012025907 A1 (1 mar 2012)
  2. A. Lazzeri, V. T. Phuong and P. Cinelli, Copolymers based on reactive polyesters and plasticisers for the manufacture of transparent, biodegradable packaging film, WO2013164743 A1 (7 nov 2013)
  3. R. Rausa, F. Ciardelli, L. D’Elia, A. Pucci, brevetto italiano MI2006A001476 depositato il 27/07/2006: “Procedimento per la preparazione di agenti acilanti polialchenilici”.
  4. R. Rausa, F. Ciardelli, L. D’Elia, A. Pucci, PCT Int. Appl. WO 2008011988 A1: “Process for the preparation of polyalkenyl acylating agents”; Gennaio 2008.
  5. P. Bert, F. Ciardelli, G. Liuzzo, A. Pucci, M. Ragnoli, A. Tampucci, brevetto italiano FI2007A000152 depositata il 10/07/2007: “Dispositivi elettrochimici contenenti membrane e ionomeri polimerici a scambio anionico.
  6. P. Bert, F. Ciardelli, G. Liuzzo, A. Pucci, M. Ragnoli, A. Tampucci, PCT Int. Appl. WO 2009/007922 A2:” Electrochemical devices containing anionic-exchange membranes and polymeric ionomers”; Gennaio 2009.
  7. S. Bronco, F. Ciardelli, A. Pucci, G. Ruggeri, F. Signori, italian patent TO2009A000044: “Materiale sensibile a sollecitazioni termiche”; Gennaio 2009.
  8. F. Ciardelli, M. Aglietto, M. B. Coltelli, E. Passaglia, A. Marcucci, M. Michelotti. Procedimento per la produzione di una miscela compatibilizzata di una poliolefina e un polimero polare” Inventors: N° TO/2003/A/000477 Delivered on June 25, 2003
  9. Aglietto M, Bibbiani S, Bruni C, Castelvetro V, Ciardelli F, Coltelli MB, Pancani A, Savi S., Suffredini G, Materiale termoplastico antiurto a base di polimeri di policondensazione e suo metodo di produzione, autori:, Brevetto PI2011A000090, delivered on July 17, 2011
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.)
Il CISIM è iscritto all’ European Network of Materials Research Centers (ENMAT) al quale sono iscritti centri di ricerca Europei sui materiali per promuovere attività di ricerca e conoscenza nel settore della Scienza dei Materiali.

Il CISIM collabora strettamente con INSTM e si avvale dei servizi del consorzio e della sua partecipazione a network europei ed internazionali.

Come aderire

Per aderire è necessario riempire in ogni campo il form di adesione, effettuarne la stampa su carta intestata della azienda.

Flyer Distretto

Effettua il download della brochure del Distretto MATE

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