Ingegneria e professioni collegate

L’optomeccanica delle cavità è un’area di ricerca che esplora le interazioni tra la luce e la materia al confine tra il regime meccanico classico e quantistico. Grazie a nuove configurazioni e protocolli sperimentali, gli scienziati hanno potuto condurre esperimenti straordinariamente innovativi.

La magnonica è un campo emergente e in rapida crescita della ricerca che interessa i fenomeni magnetici associati alle onde di spin, un analogo magnetico delle onde sonore o luminose. Alcuni scienziati finanziati dall’UE hanno spinto le frontiere della conoscenza in questo campo verso la creazione di un nuovo tipo di metamateriali, i cosiddetti metamateriali magnonici.

L’esigenza di avere maggiori informazioni sui possibili effetti dannosi delle nanoparticelle di sintesi sulla salute umana è ormai pressante. Uno dei borsisti del programma di borse intraeuropee per lo sviluppo della carriera (Intra-European Fellowship, IEF) ha studiato il modo in cui la nutrizione può svolgere un ruolo protettivo contro la tossicità delle nanoparticelle.

Svincoli che permettono ai passeggeri di passare da un percorso di trasporto pubblico a un altro con maggiore sicurezza, in modo affidabile e comodo, portano vantaggi ai bisogni di mobilità della società europea in generale. Un’iniziativa UE sta cercando di rendere gli svincoli del trasporto urbano più efficienti e sostenibili.

I ricercatori hanno elaborato protocolli e raccolto informazioni per la standardizzazione dei processi di fabbricazione di prodotti tessili intelligenti.

I diamanti non devono essere grandi per essere preziosi, almeno così la pensano gli scienziati. Il diamante nanocristallino, superiore al silicone nell’uso nei sistemi microelettromeccanici (MEMS), è stato sfruttato in nuovi dispositivi MEMS, attirando così enormi investimenti a livello industriale.

Sebbene i materiali ingegnerizzati (ENM) si trovino praticamente ovunque, gli studi sulla sicurezza a essi correlati sono ancora molto lacunosi. Una ricerca finanziata dall’UE creerà uno strumento di classificazione per questa tipologia di materiali simile alle schede di sicurezza allo scopo di tutelare gli esseri umani e l’ambiente.

I ricercatori finanziati dall’UE stanno utilizzando i nanocristalli (NC) plasmonici per spostare lo spettro di utilizzo della luce da parte delle celle solari nella regione dell’infrarosso vicino.

Gli scienziati finanziati dall’UE hanno combinato delle nanostrutture metalliche con nanocristalli semiconduttori per migliorare in modo significativo l’assorbimento della luce nelle celle solari e nei dispositivi fotorivelatori.

Tecnologie ingegneristiche avanzate in grado di produrre pannelli leggeri di alta qualità e a basso costo sono destinate a rivoluzionare l’industria tradizionale del legno.

Un progetto europeo ha avuto lo scopo di migliorare la definizione dei test per garantire l’interoperabilità dei treni prendendo in considerazione i sistemi di segnalazione e comunicazione ERTMS di livello 1 e 2.

Le batterie metallo–aria potrebbero rappresentare una promettente alternativa alla tecnologia convenzionale agli ioni di litio (Li–ion) usata oggi per le vetture elettriche. Ci si aspetta che una nuova tecnologia degli elettrodi e nuovi design delle cellule superino le attuali barriere alle versioni ricaricabili.

Un’innovativa superficie stradale contenente un’importante quantità di pneumatici riciclati per vetture e a base di resina elastica potrebbe ridurre il rumore del traffico come non è mai avvenuto prima, cioè in modo paragonabile a una barriera di isolamento acustico alta 3 m, fornendo allo stesso tempo un’alternativa ecologica per l’eliminazione dei pneumatici usati.

I tempi di fabbricazione delle piccole e medie imprese (PMI) per la realizzazione di prodotti o servizi in vista di una maggiore domanda ha un impatto diretto sulla competitività futura del settore in Europa. Un’iniziativa dell’UE sta sviluppando tecnologie innovative per incrementare l’efficienza della fabbricazione.

Scienziati finanziati dall’UE stanno esplorando fonti di elettroni del nanocarbonio per analizzare più da vicino materiali brillanti che potrebbero essere impiegati nel settore dei display a schermo piatto, nonché nel campo dei fasci di elettroni a elevata intensità per i microscopi elettronici e per i dispositivi elettronici di vuoto.

I catalizzatori a base di metallo per la produzione di composti contenenti carbonio sono un pilastro importante della chimica metallorganica. È in corso un’evoluzione per un passaggio dall’uso dei metalli preziosi ai catalizzatori più abbondanti ed economici, e il ferro è un candidato promettente.

Nell’ambito di un progetto finanziato dall’UE, i ricercatori stanno sviluppando tre generazioni di prototipi di batterie al litio-zolfo (Li–S). Il superamento dei principali limiti che minacciano la durata di questa tipologia di pile dovrebbe garantirne promettenti utilizzi nel settore automobilistico.

Nell’ambito di un progetto finanziato dall’UE, è in corso la realizzazione di un’infrastruttura teorica comune che integra nozioni ricavate da studi fisici, chimici e matematici concepiti allo scopo di descrivere le complesse dinamiche che caratterizzano l’interazione laser-materia.

Le plastiche rinforzate con fibre (FRP) rappresentano i materiali di base di numerosi componenti strutturali aerospaziali con configurazioni impilate. Scienziati finanziati dall’UE hanno condotto intense attività di testing ed eseguito modellizzazioni numeriche allo scopo di identificare criteri di rottura critici.

I ricercatori finanziati dall’UE stanno sviluppando un’innovativa soluzione di riscaldamento per riparare efficacemente le parti composite degli aeromobili.

Un progetto finanziato dall’UE sta studiando il comportamento temporale delle dinamiche dell’elettrone nella materia granulare. L’utilizzo di impulsi ultraveloci (attosecondo) per sondare le bande energetiche dell’elettrone rappresenta l’inizio di un nuovo campo nella fisica della materia condensata.

Le reazioni che trasferiscono l’idrogeno o i protoni (ioni di idrogeno) sono molto elementari ma anche molto importanti per i sistemi industriali e biologici. Un nuovo ambiente computazionale le descrive per la prima volta in modo efficiente e accurato.

Nelle applicazioni avioniche, gli aeromobili più elettrici (MEA) sono dotati di reti elettriche altamente integrate. Alcuni scienziati finanziati dall’UE stanno progettando un sistema di raffreddamento passivo per affrontare la gestione termica dell’hardware elettrico al fine di garantirne il corretto funzionamento e migliorarne le prestazioni.

Il contenimento delle emissioni acustiche e inquinanti associate ai viaggi aerei registra effetti importanti e ad ampio spettro per i cittadini, le industrie e l’ambiente. In tale scenario, un nuovo rivestimento acustico destinato ai componenti aerospaziali critici svolgerà un ruolo di primo piano.

Nell’ambito di un progetto finanziato dall’UE, gli scienziati stanno producendo esplosioni di molecole di metalli di transizione e di altri esemplari mediante l’utilizzo di raggi ultravioletti estremi (XUV) per comprendere le relative dinamiche. Lo studio registra importanti implicazioni per i processi di eccitazione, come la fotoprotezione del DNA, la raccolta della luce e la chimica atmosferica.