Benvenuti ai ricercatori e alle ricercatrici post-doc di talento, vincitori della prestigiosa MSCA Postdoctoral Fellowship 2025, che hanno scelto il Politecnico di Milano e il Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta” come istituzione ospitante per i loro progetti di ricerca:
I solidi di carbonio si formano in molti sistemi energetici e industriali, sia come fuliggine dannosa sia come materiali avanzati di alto valore, utilizzati in settori come l’aerospazio e la medicina. Il progetto KINMECPRO mira a comprendere, a livello molecolare, come passare da sottoprodotti indesiderati a materiali di carbonio redditizi, collegando le condizioni operative alle proprietà dei solidi prodotti. Il modello finale metterà in relazione parametri di funzionamento e caratteristiche dei materiali carboniosi, sostenendo la fattibilità economica di tecnologie sostenibili grazie alla possibilità di favorire la formazione di carboni di alto valore.
Sarà il primo modello a integrare chimica dello stato gassoso e proprietà dei materiali solidi, che rappresenta la principale innovazione del progetto. La forte reputazione del Politecnico di Milano e l’eccellenza del gruppo CRECK nel campo della combustione e della cinetica chimica sono state motivazioni decisive per sviluppare questa ricerca insieme al Prof. Matteo Pelucchi e alla Prof.ssa Luna Pratali Maffei.
Il progetto MESISAC mira a rendere la produzione chimica più pulita, sicura e sostenibile sviluppando catalizzatori a singolo atomo e utilizzando composti rinnovabili derivati da biomassa per trasformare parti specifiche di molecole complesse senza ricorrere a idrogeno ad alta pressione o metalli costosi. Grazie alle tecniche a raggi X dei sincrotroni, possiamo osservare i catalizzatori a livello atomico e progettare processi più verdi ed efficienti, che portano benefici all’industria e alla società, producendo sostanze chimiche ad alto valore aggiunto e riducendo le emissioni di CO₂ fino al 50%.
Agustín ha scelto il Polimi per la sua eccezionale reputazione internazionale e per la leadership nell’ingegneria e nelle tecnologie sostenibili. Lavorare nel gruppo del Prof. Gianvito Vilé offre un ambiente altamente stimolante e collaborativo, mentre il periodo al Sincrotrone SOLARIS rafforzerà l’eccellenza scientifica e la dimensione internazionale del progetto.
Il crescente utilizzo delle tecnologie a raggi X aumenta l’esposizione a radiazioni ionizzanti pericolose. Il progetto HALOS-BiPeX svilupperà rivelatori a raggi X a base di perovskiti prive di piombo, in grado di convertire direttamente i raggi X in segnali elettrici, permettendo immagini ad alta risoluzione con basse dosi di esposizione. HALOS-BiPeX esplora la chimica dei legami alogeni per migliorare la sensibilità ai raggi X delle perovskiti convenzionali. Poiché gli attuali scanner TC non hanno sufficiente sensibilità per una diagnosi precoce, questi rivelatori ad alte prestazioni potrebbero trasformare la tomografia computerizzata garantendo al contempo una maggiore sicurezza per i pazienti.
La ricerca è incentrata su semiconduttori a perovskite, e il SupraBioNanoLab del Politecnico offre competenze e infrastrutture ideali per sviluppare applicazioni optoelettroniche sotto la supervisione della Prof.ssa Gabriella Cavallo.
La funzione d’onda (WF), fondamentale nella fisica quantistica, permette di predire gli osservabili negli stati puri. Tecniche recenti consentono di ricostruire le WF da dati sperimentali ma non esistono metodi per valutare la qualità di queste WF. Il progetto PIXWAVE mira a colmare questa lacuna, migliorando la comprensione dei punti di forza e dei limiti di tali approcci.
L'interpretazione fisica delle WF derivate dai dati sulla diffusione elastica dei raggi X è essenziale per il progresso della cristallografia quantistica. Ciò contribuirà a collocare questo metodo sullo stesso “livello” dei metodi consolidati ma puramente teorici della chimica quantistica e fornirà indicazioni per il suo ulteriore sviluppo. Il Politecnico di Milano offre eccellenti infrastrutture teoriche e sperimentali, e i professori Piero Macchi e Alessandro Genoni sono tra i principali esperti nel campo, rendendo l’Ateneo l’ambiente ideale per il progetto PIXWAVE.
Il progetto XRWOptoMat integrerà dati sperimentali con la meccanica quantistica per prevedere le proprietà fisiche dei materiali. Combinando teoria ed esperimenti, mira a comprendere il comportamento microscopico, a guidare la progettazione di materiali con proprietà mirate e ad accelerare l’innovazione tecnologica, energetica ed elettronica. Questo approccio sarà più rapido e accurato dei metodi tradizionali, rendendo lo sviluppo dei materiali più efficiente, sostenibile e innovativo.
Raphael ha scelto il Politecnico per lavorare con il Professor Alessandro Genoni, figura di spicco nella cristallografia quantistica, e perché Polimi offre eccellenza accademica, forte visibilità internazionale e un ambiente stimolante, garantendo eccellenti opportunità di ricerca in un ricco contesto culturale.
Il progetto ENDEAVOR affronterà il crescente problema dello smaltimento di batterie generate dai veicoli elettrici. Il riciclo tradizionale è energivoro, produce emissioni di gas serra e recupera i metalli in modo inefficiente. Il progetto utilizzerà AI e CFD per modellare un processo di riciclo più pulito ed efficace, con un recupero più elevato di materiali critici come il litio.
Il framework CFD-ML sviluppato nel progetto potrà essere applicato a diverse tecnologie di riciclo, ottimizzando le operazioni industriali, riducendo gli scarti e le emissioni e migliorando la sicurezza dei lavoratori. Rafforzerà inoltre l’accesso a materiali essenziali per i dispositivi elettronici, consolidando l’economia circolare europea. Il progetto è pienamente in linea con l'esperienza del ricercatore circa i flussi multifase reattivi e il machine learning (ML), e beneficia della solida esperienza del gruppo CRECK del Polimi e del Prof. Alberto Cuoci, nonché delle risorse di calcolo ad alte prestazioni (HPC) disponibili.