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Il Libro Verde dell’Unione Europea “Strategia Europea per i Rifiuti di Plastica” segnala che la quantità di rifiuti solidi abbandonata negli Oceani ammonta a circa 100 milioni di tonnellate e che circa l’80% di tali rifiuti è costituito da materie plastiche, quali, ad esempio, bottiglie di plastica post-consumo a da reti da pesca abbandonate in mare, che causano rilevanti fenomeni di desertificazione degli ecosistemi marini.
Anche la gestione della produzione dei materiali elettronici e dei corrispondenti materiali di scarto sta diventando una priorità per il mondo della ricerca in campo internazionale, richiedendo lo sviluppo di nuovi modelli per la raccolta e lo smaltimento ecologicamente corretto di questa tipologia di rifiuti. I materiali elettronici rappresentano uno dei flussi di materiali di scarto maggiormente in crescita, contribuendo a circa l'8% dei rifiuti urbani. E’ stato dimostrato che la vita media di un computer nel 1997 era di quattro anni, e che nel 2005 tale vita si è ridotta a due anni, con trend di evoluzione in continua decrescita.
Si tenga anche presente che, in anni recenti, la ricerca scientifica ha portato a scoprire che è possibile progettare in laboratorio nuovi “metamateriali” formati da reticoli strutturali a diverse scale, ai quali è possibile conferire proprietà fisco-meccaniche non rinvenibili nei materiali ordinari. Queste ultime includono, tra le altre, rapporti estremi rigidezza/peso e resistenza/peso (materiali ultraleggeri ed ultra rigidi/ultra resistenti); impermeabilità alle onde meccaniche; nonché eccezionali proprietà di protezione sismica delle strutture e di isolamento termo-acustico.
Molto utile è la prototipazione rapida di nuovi materiali e strutture mediante processi di stampa 3d ecosostenibili, che facciano uso di materiali compositi formati totalmente o parzialmente da materiali naturali e/o materiali da riciclo. Facendo riferimento alla stampa 3d per deposizione di filamento fuso, riveste notevole interesse tecnico e scientifico l’impiego di filamenti in matrice polimerica arricchiti con rifiuti elettronici di tipo magnetico. Grazie alla presenza di particelle magnetiche di rinforzo, tali filamenti hanno proprietà fisico-meccaniche modificabili al variare di input esterni come il flusso di corrente, campi magnetici, ecc.. Un loro opportuno impiego può condurre alla manifattura additiva di oggetti in grado di "evolvere" nel tempo, ovvero a processi di stampa 4D (stampa 3D capace di "dare forma" anche al tempo).

NEWMATT s.r.l. (“NEW MATerials and Techniques for sustainable engineering”) è uno spin-off dell’Università degli Studi di Salerno, che combina attività produttive di materiali innovativi per la stampa 3d/4d con attività di servizio legate allo studio, sviluppo, brevetto e prototipazione rapida di materiali e strutture innovative nell’ingegneria/architettura sostenibile.
La mission di NEWMATT si incentra sui seguenti obiettivi fondamentali:

Produzione di filamenti per la prototipazione rapida a filamento fuso, ottenuti a partire da materie plastiche, materiali metallici e materiali ceramici da riciclo quali, ad esempio, il nylon, il PET, metalli terrosi rari recuperati da rifiuti elettronici, scorie di altoforno, materiali da riciclo di varia natura e materiali naturali (quali, ad esempio, juta, ibisco/kenaf, lino, canapa, ecc.);

Progettazione, prototipazione e brevetto di nuove geometrie per elementi di rinforzo per materiali compositi di nuova generazione eco-sostenibili, con struttura gerarchica multiscala ispirata a forme naturali ed alla geometria frattale;

Progettazione, prototipazione e brevetto di “metamateriali” che derivino le loro principali proprietà fisico-meccaniche dalla geometria della loro microstruttura, piuttosto che dalla composizione chimica del materiale componente, e loro impiego per la protezione sismica degli edifici, la protezione dagli impatti e dalle vibrazioni e l’isolamento termo-acustico;

Impiego di strutture dispiegabili e controllabili per facciate dinamiche di edifici intelligenti, sistemi di cattura di energie rinnovabili ed il design degli interni;

Sviluppo di processi di stampa 4d;

Tecniche innovative per il monitoraggio strutturale non distruttivo fondate su vibrometria laser a scansione e sensori/attuatori di nuova generazione.


Gli startupers

Fernando Fraternali - Professore Ordinario di Scienza delle Costruzioni nella Università di Salerno. Laurea in Ingegneria Civile presso la Università di Salerno e PhD in "Multiscale Mechanics" presso il King's College di Londra. E’ autore di un vasto numero di pubblicazioni scientifiche e di numerosi brevetti industriali sulla progettazione e modellazione di nuovi materiali e strutture per l’ingegneria sostenibile. Vincitore di Borsa Fulbright e Visiting Professor presso il California Institute of Technology (Caltech) e la University of California di San Diego in svariati periodi a partire dal 2005 e fino ad oggi. Come Visiting Professor ha soggiornato permanentemente presso il Caltech (Pasadena, USA) dal 2005 al 2007, in regime di congedo sabbatico dall'Università di Salerno. Chief Exectutive Officer (CEO) e Research and Development (R&D) Manager di NEWMATT.
Sito web personale: http://www.fernandofraternaliresearch.com.

Ilenia Farina - Laurea magistrale in Ingegneria Civile presso l’Università di Napoli Parthenope nel 2016. Specializzata con un Post Graduate Certificate in Materials Science and Engineering presso l'Università di Sheffield (UK) nel 2013. E’ autrice di numerose pubblicazioni scientifiche e di un brevetto per invenzione industriale su tematiche legate a nuovi materiali per l’ingegneria sostenibile. E’ stata premiata con il terzo premio nell’ambito della business plan competition “Start Cup Campania 2012” per il progetto d’impresa “New materials and techniques for sustainable engineering”, che ha ispirato la creazione di NEWMATT. Project Manager di NEWMATT.

Raffaele Miranda
- Laureato in Ingegneria Edile-Architettura presso l'Università di Salerno, dove è Dottorando di ricerca in “Rischio e sostenibilità nei sistemi dell'ingegneria civile, edile ed ambientale”  in collaborazione con la University of California San Diego (USA) and Texas A&M University (USA). Ha partecipato a progetti di ricerca di rilevanza internazionale incentrando la sua attività scientifica su tematiche proprie degli “Energy Efficient Buildings”, della progettazione parametrica e topologica di sistemi strutturali tensegrity di minima massa e su applicazioni innovative della stampa 4d. Project Manager di NEWMATT.

Ada Amendola - Laurea in Ingegneria Civile per l'Ambiente ed il Territorio presso l'Università degli Studi di Salerno dove è dottoranda di ricerca in "Ingegneria delle Strutture e del Recupero Edilizio e Urbano". Ha svolto intensa attività di ricerca presso su tematiche connesse alla progettazione e modellazione di metamateriali meccanici ed alla modellazione delle  strutture in nanotubi di carbonio presso l'Università di Salerno,  la University of California - San Diego (USA - Department of Structural Engineering & Caltrans Testing Facility) il California Institute of Technology (USA -Graduate Aeronautical Laboratories), l’ETH-Zurich (CH - Department of Mechanical and Process Engineering) e la University of Sheffield (UK - Department of Materials Science and Engineering & Mercury Centre for Advanced Manufacturing Technology & Production). Chief Operation Officer (COO) di NEWMATT.

Gerardo Carpentieri – Laurea in Ingegneria Civile presso l'Università degli Studi di Salerno. Nel Marzo 2015 ha conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in “Ingegneria Civile delle Strutture e del Recupero Edilizio ed Urbano” presentando una tesi di dottorato dal titolo "On the mechanical modeling and the optimal design of tensegrity structures". Ha svolto molteplici attività di ricerca sulle tematiche delle strutture e dei metamateriali tensegrity presso l'Università di Salerno, la Texas A&M University (USA – Department of Aerospace Engineering), la University of California - San Diego (USA - Department of Mechanical and Aerospace Engineering) ed il California Institute of Technology (USA - Graduate Aeronautical Laboratories). Chief Information Officer (CIO) di NEWMATT

Mariella De Piano
– Laurea in Ingegneria Civile per l'Ambiente ed il Territorio presso l'Università di Salerno con una tesi di ricerca dal titolo “Sulle proprietà fisico-meccaniche di malte cementizie rinforzate con fibre di nylon da riciclo”.  Dottoranda di ricerca in “Rischio e sostenibilità nei sistemi dell'ingegneria civile, edile ed ambientale” presso l'Università di Salerno. Svolge attività di ricerca sul tema della modellazione del rinforzo strutturale con materiali compositi e sulla progettazione e caratterizzazione meccanica di filamenti ecocompatibili per la stampa 3d a filamento fuso. Chief Marketing Officer (CMO) di NEWMATT.

Strutture dispiegabili e controllabili per edifici intelligenti

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Ente: NeWmatt
NEWMATT si occupa della progettazione e della sperimentazione di campo di sistemi di facciata “intelligenti”, da impiegare a servizio di edifici a risparmio energetico di nuova generazione.
La progettazione complessiva di un’opera per usi civili comprende al suo interno, tra le altre, le seguenti categorie di progettazione: architettura dell’opera e del paesaggio circostante, progettazione delle strutture, progetto del sistema “heating, ventilation, and air conditioning” o HVAC (riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria), progetti degli impianti elettrico ed idraulico. Tradizionalmente, tali fasi di progettazione vengono portate a termine in serie, secondo una sequenza prefissata e non in maniera interattiva. Le moderne "Societal Challenges" connesse alle opere civili richiedono invece l’impiego di più moderne tecniche di progettazione e di costruzione, che si pongano come obiettivo l’organicità delle diverse fasi di progettazione e costruzione, allo scopo di pervenire ad un sistema “sostenibile” nel quale le diverse funzioni richieste all’opera si integrino tra loro il più possibile. NEWMATT progetta sistemi di facciata solare attiva fondati su unità tensegrity (sitemi di corpi rigidi collegati da cavi in tensione), che supportino pannelli solari, pannelli insonorizzati e/o dispositivi di cattura dell’energia eolica.
Tali unità sono controllate attraverso la messa in tensione ed il rilascio di opportuni cavi della struttura e vengono impiegate per orientare i pannelli solari verso il sole, per regolare dinamicamente lo spessore di pareti ventilate e/o per la costruzione di generatori microeolici innovativi, che convertano l’energia di deformazione immagazzinata nei cavi della struttura, per effetto dell'eccitazione del vento, in energia elettrica. L’allungamento dei cavi ruota dei generatori esterni, creando energia elettrica da utilizzare per il funzionamento dell’edificio.
Particolarmente interessante è la progettazione di schermature solari tensegrity ispirate al sistema di ombreggiatura noto con il nome di "mashrabiya”, che siano formate da elementi modulari con forma ad ombrello. Tali schermi rimangono aperti durante la notte e vengono progressivamente chiusi durante le ore del giorno, contribuendo all'abbattimento dei consumi di energia derivanti dal condizionamento dell’aria. Essi consentono pertanto di ridurre significativamente le emissioni di anidride carbonica dell'edificio servito.
Cluster: Amministrazione pubblica, Attività professionali, scientifiche e tecniche, Costruzioni, Fabbricazione di apparecchiature elettriche e per uso domestico non elettriche, Fabbricazione di articoli in gomma, Fabbricazione di articoli sportivi, Fabbricazione di carta, Fabbricazione di gioielleria e bigiotteria, Fabbricazione di mobili, Fabbricazione di prodotti in metalli, Fabbricazione di strumenti e forniture mediche e dentistiche, Industria del legno, Industria tessile, Istruzione, Servizi di informazione e comunicazione, Stampa
Keywords:
Brevetto: No
Startup o Spinoff costituito: No
 
Pitch: No
Categoria pitch:


Link: http://multiscalesalerno.wixsite.com/newmatt2017/copia-di-monitoraggio-strutturale

Strutture innovative per il design

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Ente: NeWmatt
NEWMATT opera anche nel campo delle strutture innovative per il design degli interni, sfruttando le spiccate capacità di controllabilità e dispiegabilità delle strutture tensegrity. La filosofia di design di NEWMATT unisce la creatività del design con la matematica e la meccanica delle strutture, al fine di ottenere forme ottimizzate secondo assegnati criteri funzionali, meccanici ed estetici.
Alcuni aspetti fondamentali della filosofia di design di NEWMATT sono i seguenti :
·  leggerezza: forme di minima massa;    
·  dispiegabilità;    
·  impiego di materiali ecosostenibili;    
·  utilizzo di origami e forme frattali;      
·  design on-demand;  
·  kit di montaggio.





Cluster: Attività professionali, scientifiche e tecniche, Costruzioni, Fabbricazione di articoli in gomma, Fabbricazione di carta, Fabbricazione di mobili, Fabbricazione di prodotti in metalli, Industria del legno, Metallurgia, Stampa
Keywords:
Brevetto: No
Startup o Spinoff costituito: No
 
Pitch: No
Categoria pitch:


Link: http://multiscalesalerno.wixsite.com/newmatt2017/copia-di-progettazione-di-metamater

Metamateriali meccanici

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Ente: NeWmatt
Un importante campo di attività di NEWMATT concerne la progettazione, prototipazione e brevetto di metamateriali reticolari i tipo innovativo, che presentino moduli di elasticità a compressione ed a taglio regolabili in funzione delle dimensioni delle membrature e delle proprietà meccaniche dei materiali impiegati. Utilizzando analisi teoriche, simulazioni computerizzate e la fabbricazione di prototipi da sottoporre a test di laboratorio, NEWMATT sviluppa “metamateriali” reticolari, eventualmente alternati a strati in materiale rigido (quali, ad esempio, lamierini a), per formare compositi laminati di nuova generazione.

Una prima applicazione di tali metamateriali riguarda dispositivi conformati per essere posizionati alla base di un edificio che deve essere isolato da vibrazioni derivanti da movimenti sismici o di altra natura, e comprendenti una struttura stratiforme in cui uno strati di reticoli pentamode sono confinati tra elementi laminari in un materiale rigido. I reticoli pentamode sono formati da elementi modulari costituiti da quattro aste sghembe dello spazio tridimensionale concorrenti in un nodo e sono noti per possedere un solo modo di deformazione rigido e ben cinque modi di deformazione e rigidezza nulla o molto bassa. Quando vengono confinati tra piastre di irrigidimento, tali reticoli posseggono rigidezza e capacità portante nei confronti di carichi verticali e da flessione e notevoli capacità di isolamento da vibrazioni orizzontali e da torsione.

Un ulteriore categoria di metamateriali progettati, prototipati e brevettati da NEWMATT riguarda materiali cellulari per l’isolamento termo-acustico, che siano formati da reticoli porosi a struttura aperta o chiusa con celle delle dimensioni micrometriche o nanometriche. Tali materiali vengono impiegati per la progettazione di pannelli con elevatissimo potere d’isolamento termo-acustico, grazie all’effetto Knudsen legato al cammino libero medio delle particelle d’aria all’interno del mezzo poroso. Si attende di raggiungere poteri d’isolamento termico anche inferiori ai 10 mW/(mK), contro un potere di isolamento pari a circa 30-50 mW/(mK) dei materiali d’isolamento termico più performanti attualmente disponibili in commercio (lana di vetro, pannelli in polistirene estruso o espanso, pannelli in poliuretano, cellulosa, sughero, ecc.). Anche in questo caso, le proprietà finali del materiale dipendono essenzialmente dalla geometria della sua microstruttura, piuttosto che dalla sua composizione chimica, e per la sua prototipazione possono utilmente impiegarsi processi di stampa 3d/4d a diverse scale.

I principali vantaggi degli isolatori pentamode rispetto agli isolatori sismici attualmente disponibili in commercio, quali, ad esempio, gli isolatori elastomerici in gomma e lamierini metallici,  sono legati al fatto che le proprietà meccaniche ed acustiche degli strati soffici di tali dispositivi dipendono principalmente dalla geometria dei reticoli pentamode, in misura prevalente rispetto alla natura chimica dei materiali impiegati (siano essi metallici, ceramici, polimerici o di altra natura); nonchè alla possibilità di adattare agevolmente le proprietà meccaniche degli isolatori pentamode a quelle della struttura da isolare, giocando sulla geometria del reticolo pentamode e sulla natura dei materiali impiegati, a differenza degli isolatori elastomerici, nei quali il raggiungimento di valori molto bassi del modulo di elasticità tangenziale si accompagna tipicamente ad una drastica riduzione della capacità portante verticale.

Si tenga anche presente che le proprietà degli isolatori pentamode possono essere regolate e misurate in maniera “dinamica”, disponendo opportuni sensori e/o attuatori in corrispondenza di elementi selezionati dei reticoli pentamode e che tali sistemi possono essere convenientemente fabbricati con moderne tecniche di stampa 3D, additiva o sottrattiva, a diverse scale, trasferendo elaborati di disegno computazionale assistito (“computer aided design” o CAD), prodotti da una fase preliminare di ottimizzazione della geometria e del materiale del dispositivo, ad una stampante 3D che impieghi uno o più materiali di stampa (materiali metallici, polimerici, ecc.).

Cluster: Agricoltura, silvicoltura e pesca, Attività manifatturiere, Attività professionali, scientifiche e tecniche, Costruzioni, Fabbricazione articoli in pelle, Fabbricazione di articoli in gomma, Fabbricazione di carta, Fabbricazione di gioielleria e bigiotteria, Fabbricazione di mobili, Fabbricazione di prodotti in metalli, Industria del legno, Industria tessile, Istruzione, Metallurgia, Stampa
Keywords:
Brevetto: No
Startup o Spinoff costituito: No
 
Pitch: No
Categoria pitch:


Link: http://multiscalesalerno.wixsite.com/newmatt2017/progettazione-di-metamateriali

Tecniche innovative per il monitoraggio strutturale non distruttivo

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Ente: NeWmatt
NEWMATT sviluppa procedure di Structural Health Monitoring (SHM) sperimentando tecniche innovative per il monitoraggio strutturale fondate sull’impiego del vibrometro laser a scansione. Tale strumento viene utilizzato per la rilevazione della risposta dinamica di componenti strutturali in regime di propagazione d'onda, mediante mappe spazio-temporali di velocità di vibrazione sotto eccitazione con attuatori piezoelettrici. L'analisi di tali mappe mediante opportune tecniche di filtraggio, che separino le onde riflesse da quelle incidenti, consente l’individuazione di difetti consistenti principalmente in fratture, delaminazioni, porosità e difetti diffusi di tipo wrinkling.

Un’altra attività di NEWMATT riguarda lo sviluppo di sensori/attuatori di nuova generazone che sono in grado di focalizzare onde meccaniche in un mezzo ospite (lenti acustiche) e di rilevare difetti e proprietà meccaniche di materiali e strutture. Tali attuatori utilizzano la dinamica d’onda nonlineare di sistemi tensegrity soggetti a prestress regolabile dall’esterno.
Cluster: Agricoltura, silvicoltura e pesca, Attività manifatturiere, Attività professionali, scientifiche e tecniche, Costruzioni, Fabbricazione di articoli in gomma, Fabbricazione di carta, Fabbricazione di gioielleria e bigiotteria, Fabbricazione di mobili, Fabbricazione di prodotti in metalli, Istruzione, Metallurgia, Stampa
Keywords:
Brevetto: No
Startup o Spinoff costituito: No
 
Pitch: No
Categoria pitch:


Link: http://multiscalesalerno.wixsite.com/newmatt2017/copia-di-strutture-innovative-per-i

Fibre e filamenti “verdi”

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Ente: NeWmatt
Un importante obiettivo di NEWMATT riguarda la progettazione e la produzione di fibre e filamenti “verdi” per materiali compositi di nuova generazione e per la stampa 3D del tipo a deposizione di filamento fuso (Fused Deposition Modeling o FDM).
L’attenzione è rivolta all'impiego di filamenti in matrice polimerica arricchiti con materiali naturali, rifiuti metallici e ceramici e rifiuti elettronici di tipo magnetico. Tali materiali vengono miscelati in adeguate proporzioni ed estrusi per produrre fibre di rinforzo per materiali compositi e filamenti per la stampa 3d.
Particolarmente stimolante, dal punto di vista della ricerca, è la combinazione di materiali da riciclo di tipo polimerico e rifiuti elettronici (“e-waste”) per la formulazione di filamenti per stampa 3d, ottenuta attraverso un significativo riuso di materie plastiche quali, ad esempio, il nylon ed il PET e metalli terrosi rari. Questa combinazione di materiali conduce allo sviluppo di filamenti per applicazioni di stampa 4d, ossia alla manifattura additiva di prototipi personalizzati e parti funzionali suscettibili di trasformazione nel corso del tempo, al modificarsi delle proprietà dell’ambiente esterno (cambiamenti di flussi di corrente, campi magnetici, ecc.).
L’interesse di NEWMATT verso il mercato di tali fibre e filamenti, intende colmare un vuoto d’offerta, collegando tra loro elementi quali l’innovazione di prodotto, il rispetto per l’ambiente, la qualità della vita e la contrazione dei costi di produzione dei materiali. Tale iniziativa si posiziona pertanto, dal punto di vista competitivo, con finalità legate al soddisfacimento di diversi bisogni-esigenze relativi ad una vasta gamma di prodotti presenti sul mercato in versione non ottimizzata dal punto di vista delle proprietà meccaniche, delle caratteristiche termo-acustiche e della convenienza economica.

NEWMATT inoltre coniuga l’impiego di materiali da riciclo con la progettazione, prototipazione e sperimentazione di fibre e filamenti aventi una struttura “multiscala” ispirata a forme naturali (forme “bio-inspired”).  Sono noti filamenti aventi superfici laterali lisce o dotati di risalti superficiali, nervature e/o scanalature, aventi forme ricavate dalla geometria classica in particolare rette e piani. In diverse applicazioni di interesse tecnico, tali forme semplici non consentono un ancoraggio ottimale dell’elemento di rinforzo alla matrice di un materiale composito, e pertanto non risultano particolarmente efficaci per il rinforzo dei materiali industriali.
NEWMATT progetta e realizza sotto forma di prototipi filamenti aventi geometria complessa, la cui forma è ottimizzata utilizzando algoritmi frattali, che prevedano il ripetersi a diverse scale di una o più’ forme base, ovvero attraverso una struttura gerarchica tale che la fibra o filamento sia formato dall’aggregazione di particelle e/o reticoli solidi a scala più fine. A seconda del campo di applicazione, gli elementi progettati da NEWMATT consistono in fibre, avvolgimenti, tessuti e/o particelle di rinforzo di materiali compositi di nuova generazione; ovvero in elementi a se stanti, quali, ad esempio filamenti per stampanti 3D del tipo FDM, oggetti di design, capi di abbigliamento e relativi accessori.
Cluster: Agricoltura, silvicoltura e pesca, Attività manifatturiere, Costruzioni, Estrazione di minerali, Fabbricazione articoli in pelle, Fabbricazione di articoli in gomma, Fabbricazione di carta, Fabbricazione di gioielleria e bigiotteria, Fabbricazione di mobili, Fabbricazione di prodotti in metalli, Industria del legno, Industria tessile, Istruzione, Metallurgia, Stampa
Keywords:
Brevetto: No
Startup o Spinoff costituito: No
 
Pitch: No
Categoria pitch:


Link: http://multiscalesalerno.wixsite.com/newmatt2017/copia-di-metamateriali-per-l-isolam