MUSAM - LAB

Il MUSAM-LAB, laboratorio di ricerca sui materiali con il nome dell’omonima unità di ricerca MUSAM - Multi-scale Analysis of Materials, situato nell’ex officina aromataria del convento di san Francesco, combina e integra in unico luogo fisico metodi sperimentali e simulazioni numeriche per la caratterizzazione di materiali (prove per la valutazione della resistenza, della tenacità, delle proprietà viscoelastiche ed elastiche non lineari, anche al variare della temperatura) e di superfici (misura della scabrezza e delle proprietà idrofobiche per problemi di contatto e lubrificazione) dalla scala microscopica a quella del componente strutturale. Il MUSAM-LAB consente di eseguire la piena integrazione dei dati sperimentali nei modelli di calcolo ad elementi finiti per realizzare strumenti di simulazione ad elevata fedeltà (digital twins) con applicazioni al settore cartario, navale, delle costruzioni, dell’elettronica, delle energie rinnovabili (fotovoltaico e idrogeno) e della biomeccanica.

 

  • Profilometro confocale-interferometrico 3D (LEICA, DCM 3D)
    Profilometro ottico senza contatto basato su metodi confocali e interferometrici con risoluzione verticale variabile da pochi nanometri fino a diversi millimetri. È in grado di caratterizzare superfici molto ruvide ma anche super-lisce. Le applicazioni riguardano la caratterizzazione morfologica di superfici e interfacce su più scale, analisi di rivestimenti, bagnabilità e idrofobia. I dati misurati sulla superficie possono essere trattati con un software di ricerca sviluppato internamente per l'analisi statistica e frattale della rugosità e per la simulazione della risposta al contatto di superfici ruvide (predizione dell'area di contatto reale, rigidità del contatto e conduttanza termica del contatto, simulazione dell'attrito e dell'usura).
     
  • Microscopio a scansione elettronica (ZEISS, EVO MA15)
    Microscopio a scansione elettronica con rilevatori per elettroni secondari e retrodiffusi che consentono una risoluzione massima di 3 nm e una regolazione automatica della pressione da 10 a 400 Pa, per lavorare con campioni metallici e non metallici senza necessità di metallizzazione. Il microscopio può essere utilizzato per visualizzare microstrutture, difetti e fratture per qualsiasi tipo di materiale (metalli, ceramica, carta, polimeri, ecc.).
        
  • Modulo per test micromeccanici in-situ (DEBEN, 5000S)
    Modulo di trazione/compressione per forze fino a 5 kN specificamente progettato per eseguire test meccanici (prove monotone e cicliche) all'interno della camera SEM (microscopio elettronico a scansione) o in modo combinato con il profilometro confocale, per consentire l'osservazione in tempo reale dell'evoluzione della microstruttura dei materiali soggetti a sforzi applicati. Le immagini acquisite durante i test sperimentali in-situ possono essere elaborate secondo la tecnica della correlazione digitale delle immagini e confrontate con le simulazioni numeriche per la taratura avanzata di modelli meccanici.
     
  • Macchina di prova universale con camera termostatica (Zwick / Roell, Z010TH)
    Macchina di prova universale per prove di trazione, prove di compressione e prove di flessione su tre o quattro punti (prove monotone e cicliche), anche su elementi fessurati per la caratterizzazione meccanica della tenacità a frattura. Sono disponibili due celle di carico da 1 kN e 10 kN. Le prove possono essere eseguite all'interno di una camera termostatica in un campo di temperature variabili da -30° C a 250° C.
     
  • Sistema digitale per la tecnica di correlazione di immagini in 2D e in 3D (Correlated Solutions, VIC3D)
    Sistema per la misura di spostamenti e deformazioni che utilizza la tecnica di correlazione delle immagini in 2D e in 3D. Può essere usato insieme alla macchina di prova universale come estensimetro virtuale e per la correlazione di immagini digitali acquisite a frequenze sino a 100 Hz. Il software può essere anche utilizzato per elaborare le immagini acquisite durante i test meccanici in-situ eseguiti con il tensile stage.
     
  • Termocamera (FLIR, T640bx)
    Termocamera IR con risoluzione 640x480 pixel per prove termoelastiche in laboratorio e per l'ispezione in sito di punti caldi e difetti nei moduli fotovoltaici e nei circuiti elettrici.
     
  • Fotocamera per test di elettroluminescenza (PCO, 1300 Solar) Fotocamera NIR specifica per l'esecuzione di test di elettroluminescenza in laboratorio. Questo tipo di telecamera è in grado di rilevare microfessure nei moduli fotovoltaici non visibili ad occhio nudo.