Metamateriali: stato dell’arte e applicazioni industriali

I metamateriali rappresentano una frontiera recente della scienza dei materiali e sono, di fatto, materiali ingegnerizzati, su scala millimetrica, micrometrica, nanometrica che consentono di controllare l’interazione fra onde elettromagnetiche e la materia.

Grazie alle loro proprietà ottiche, acustiche, elettromagnetiche, meccaniche permettono di ottenere materiali con caratteristiche non riscontrabili nei materiali presenti in natura.

Le proprietà distintive dei metamateriali dipendono principalmente dalla loro architettura interna, ovvero dalla forma e topologia della cella unitaria di cui sono costituiti, a prescindere dalla natura del materiale stesso.

Le applicazioni dei metamateriali sono diverse: dalle telecomunicazioni (nella realizzazione di antenne ad alte prestazioni), all’ottica, all’isolamento acustico e vibrazionale, ecc.

L’incontro organizzato da CRIT ha lo scopo di introdurre i partecipanti nel mondo dei metamateriali, presentandone lo stato dell’arte, i principali sviluppi, le applicazioni più diffuse, con un focus particolare sull’ambito dell’acustica e delle vibrazioni.

Nel corso dell’incontro sarà possibile anche vedere e toccare con mano alcuni campioni per comprendere meglio le potenzialità e il funzionamento di questi materiali.

Ad un primo intervento di inquadramento generale dei metamateriali, tenuto dal Emanuele Riva, ricercatore presso il Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano, seguirà un intervento di Phononic Vibes, una startup Italiana, nata nel 2018 come spin-off del Politecnico di Milano, specializzata nello sviluppo di soluzioni per il controllo delle vibrazioni e dell’acustica mediante metamateriali.

Emanuele Riva è ricercatore presso il Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano dal 2021, dove svolge ricerca su dinamica strutturale e propagazione di onde elastiche, con applicazioni di monitoraggio strutturale, metamateriali e metastrutture, controllo delle vibrazioni ed energy harvesting. In questo contesto, le attività si focalizzano sullo studio di nuovi metodi di manipolare in maniera funzionale la propagazione delle onde elastiche tramite metamateriali attivi e passivi, oltre alla loro realizzazione sperimentale ed alle possibili implicazioni tecnologiche ed industriali.

Phononic Vibes è un’azienda italiana con attività internazionali focalizzata sul controllo delle vibrazioni e dell’acustica che sfrutta la tecnologia dei metamateriali. L’azienda è basata a Milano con un laboratorio di diagnostica acustica avanzata, e in provincia di Parma con Metamaterial Fab, nell’ex stabilimento Matis Insonorizzazioni srl. Phononic nasce nel 2018 come spin-off del Politecnico di Milano con esperienza di ricerca sui metamateriali al PoliMi e al MIT di Boston, ovvero materiali avanzati le cui prestazioni di controllo acustico e delle vibrazioni sono definite dalla forma e dalla topologia della cella unitaria e quindi indipendenti dalla materia prima materiale stesso. Sulla base di questa tecnologia innovativa e dei brevetti proprietari, Phononic Vibes sviluppa e commercializza soluzioni per la protezione dal rumore e dalle vibrazioni consentendo la riduzione dei costi e l’aumento delle prestazioni rispetto alle soluzioni tradizionali comunemente utilizzate nel mercato per il trattamento acustico e delle vibrazioni. Attualmente impiega oltre 25 professionisti tra ingegneri, progettisti, dirigenti e manodopera di officina, mentre la governance aziendale è guidata da 7 membri del consiglio di amministrazione con esperienze professionali internazionali come dirigenti industriali e finanziari.