Materiali Avanzati

I Materiali Avanzati posseggono una o più proprietà che possono essere modificate in modo significativo e controllate tramite stimoli esterni, quali sollecitazioni meccaniche, temperatura, campi elettrici o magnetici, ecc. Signo Motus è molto attiva nel campo della progettazione e sviluppo di dispositivi e sottosistemi innovativi basati su Smart Materials, in particolare sui fluidi elettroreologici (FER). I FER sono costituiti da micro/nano particelle polarizzabili (inorganiche o organiche) disperse in un ambiente non conduttivo fluido a bassa viscosità (tipicamente olio siliconico). I FER sono materiali che modificano le loro proprietà reologiche applicando un campo elettrico con intensità pari a pochi kV/mm, passando da liquido a quasi solido, con velocità di pochi millisecondi.

I FER possono potenzialmente essere utilizzati in:

  • Dispositivi meccanici adattivi (ammortizzatori, isolatori di vibrazioni, freni, frizioni);
  • Interfacce aptiche (force feedback);
  • Display tattili (controllo della forma);
  • Organi di presa flessibili per applicazioni robotiche;
  • Sistemi idraulici;
  • Sistemi di posizionamento;
  • Microdispositivi (es. microvalvole);
  • Dispositivi per il fitness e la riabilitazione.

Nel settore dei FER, dal 2003, metodi di prova avanzati e attrezzature per la caratterizzazione da integrare in sistemi e sottosistemi innovativi sono stati sviluppati da Signo Motus. La collaborazione con il Dipartimento di Chimica Industriale e Ingegneria dei Materiali dell'Università degli Studi di Messina (DCIIM-UNIME) ha prodotto tesi post-laurea e di dottorato riguardanti lo sviluppo di materiali, metodi di prova e applicazioni basati sui FER. Le conoscenze acquisite hanno consentito a Signo Motus di ottenere nel 2010 un importante finanziamento di ricerca da parte del Ministero della Difesa italiano relativo allo sviluppo e prototipazione di gruppi elettromeccanici avanzati basati su tali materiali (progetto Adhere). Rilevanti sono state le ulteriori collaborazioni con il Consiglio Nazionale delle Ricerche – Istituto per i Processi Chimico Fisici (IPCF-CNR) e Istituto di Tecnologie Avanzate per l'Energia "Nicola Giordano" (ITAE-CNR) - per la modellizzazione, simulazione e sintesi dei nano materiali dispersi nel fluido. Si prevede che tali ricerche alimenteranno costantemente lo sviluppo di dispositivi robotici e assistivi per la riabilitazione e settori sanitari, nonché applicazioni industriali (come ammortizzatori, dumper, frizioni).

Signo Motus ha continuato a condurre ricerche focalizzate sulle applicazioni dei FER (vedi progetti Erxos, Smart Rehab e Common Link) per il settore robotico e sanitario, maturando una significativa esperienza sui FER, in particolare nella sintesi, funzionalizzazione e caratterizzazione fisico-chimica di particelle inorganiche nonché di nanostrutture (come core/shell) e nei metodi ed apparecchiature di caratterizzazione elettromeccanica idonei ad approfondire le conoscenze sul comportamento di tali materiali in relazione alle varie condizioni ambientali d'uso e alla dipendenza da variabili rilevanti (ad esempio dimensione delle particelle, concentrazione, tempo di risposta, temperatura, campo elettrico applicato, stabilità chimico-fisica).
Inoltre, con riferimento ai dispositivi elettromeccanici basati sui FER, Signo Motus può beneficiare della notevole esperienza acquisita nel campo della robotica dove le tecniche avanzate di controllo del movimento sono applicate a sistemi complessi nonché dell'esperienza acquisita nella modellazione meccanica e nella simulazione di dispositivi elettromeccanici.