IPCF MISSION
Gli interessi scientifici dell'Istituto per i Processi Chimico-Fisici (IPCF) sono incentrati sullo studio della materia condensata, con particolare attenzione alla termodinamica dei processi collettivi che determinano il comportamento e le proprietà dei materiali su scala mesoscopica. Tale attività, intrinsecamente interdisciplinare e caratterizzata da un'elevata competitività internazionale, abbraccia aspetti rilevanti per la fisica, la chimica e l'ingegneria dei materiali. Gli obiettivi di ricerca spaziano da interessi motivati dalla pura curiosità scientifica – come la comprensione dei meccanismi generali alla base dei fenomeni di auto-aggregazione e auto-organizzazione che determinano le proprietà macroscopiche dei sistemi complessi – fino alla progettazione e caratterizzazione di materiali per applicazioni specifiche e per il trasferimento tecnologico in settori strategici quali sensoristica, ambiente, energia, salute, aerospazio e beni culturali. Ciò comporta rilevanti ricadute tecnologiche, tra cui: lo sviluppo di nanostrutture organiche e semiconduttori per applicazioni elettroniche e fotovoltaiche, la realizzazione di sensori basati su nanomateriali plasmonici (SERS, TERS, imaging TERS, ecc.) e la creazione di materiali dotati di proprietà predeterminate (meccaniche, termiche, ottiche, magnetiche, elettriche).
Le nostre attività
L’Istituto svolge attività di ricerca di carattere sia fondamentale che applicato, con l’obiettivo di sviluppare conoscenze, materiali e tecnologie avanzate, verso settori di rilevanza strategica con alto impatto sociale ed economico. La missione dell’IPCF si colloca in un contesto fortemente interdisciplinare e multidisciplinare tra chimica, fisica, biotecnologia e ingegneria dei materiali, affrontando le moderne sfide dell’innovazione scientifica e tecnologica, spaziando dalla transizione energetica alla resilienza ambientale e alla mitigazione dell’impatto antropico, in linea con le priorità europee.
L’IPCF è inoltre attivamente impegnato nella formazione avanzata, nel rafforzamento di reti collaborative nazionali ed internazionali, nel trasferimento tecnologico verso il sistema produttivo e nella divulgazione scientifica.
Le attività di ricerca partono dallo studio dei fenomeni di base e dei meccanismi fondamentali, per arrivare allo sviluppo di applicazioni negli ambiti dei materiali avanzati, sensoristica, ambiente, energia, salute, aerospazio e beni culturali, attraverso:
- Progettazione, sintesi (colloidale, solvotermica, polimerizzazione e miscelazione reattiva), funzionalizzazione superficiale e caratterizzazione chimica e fisica avanzata (microscopica, spettroscopica, termica, elettro-meccanica e funzionale) di: (i) sistemi molecolari, (ii) materiali innovativi (organici, inorganici, polimerici, ibridi e bio-ispirati), (iii) materiali complessi e/o compositi, anche micro- e nanostrutturati, con proprietà funzionali, (iv) dispositivi innovativi;
- Studio dei fenomeni di auto-organizzazione, reattività superficiale e processi all’interfaccia, inclusi rilassamento strutturale, invecchiamento/degradazione e interazioni molecolari;
- Analisi della cinetica e della termodinamica dei processi collettivi, come la transizione vetrosa, responsabili del comportamento e delle proprietà dei materiali, con particolare attenzione alla scala mesoscopica;
- Sviluppo di modelli e tecniche teorico-computazionali, anche multi-scala e di intelligenza artificiale, per la comprensione e la progettazione di materiali e sistemi complessi e della loro ottimizzazione;
- Progettazione e sviluppo di metodologie sperimentali, tecniche spettroscopiche e strumentazioni scientifiche avanzate.