Nonlinear Elasticity and Metamaterials grOup

Missione specifica

Il gruppo svolge studi di numerici e sperimentali su:
1) proprietà elastiche di materiali/sistemi complessi che mostrano comportamenti anomali/nonlineari
2) materiali naturali o bioispirati con proprietà meccaniche statiche/dinamiche inconsuete
3) nuovi tipi di metamateriali acustici ed elastici con funzionalità avanzate, ad es. modificabilità dinamica o protezione topologica.

Principali linee di ricerca

  • Modellizzazione multiscala delle proprietà elastiche di mezzi granulari compatti mediante approcci discreti multistato (fenomenologici) e modelli fisici con interazione locale.
  • Caratterizzazione delle proprietà elastiche e viscose dei solidi attraverso la separazione delle nonlinearità di attenuazione e dei moduli elastici.
  • Applicazione dell'elasticità non lineare alla caratterizzazione dei materiali solidi, utilizzando tecniche basate sul Scaling Subtraction Method or su Nonlinear Time Reversal e testing dinamico Acousto-Elastico.
  • Progettazione e validazione sperimentale di nuovi metamateriali acustici ed elastici con proprietà particolari di filtraggio, focusing e guida d'onda.
  • Modellizzazione e caratterizzazione delle proprietà meccaniche di materiali biologici e bioispirati, tra cui frattura, smorzamento delle vibrazioni, adesione, attrito.
  • Caratterizzazione nanoscopica delle proprietà topografiche, elastiche e termiche mediante tecniche di Microscopia a Scansione a Sonda.

La ricerca mira a identificare i meccanismi fisici responsabili dei comportamenti osservati in specifiche condizioni fisiche (ad esempio, basse/alte frequenze, grandi deformazioni, vicinanza a transizioni di ordine, ecc.), con l'obiettivo di rivelare caratteristiche per possibili applicazioni nel campo industriale. Allo stesso modo, si cercano applicazioni pratiche per i design di metamateriali, ad esempio nel controllo delle vibrazioni a bassa frequenza, nell'insonorizzazione, nel sensing e nei dispositivi avanzati.

Principali collaborazioni

  • M.Griffa, Empa -Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Zurich, Switzerland;
  • N.Pugno, University of Trento, Trento, Italy
  • M. Miniaci, CNRS Lille, France
  • J.Kober, Institute of Thermomechanics, Prague, Czech Republic
  • A. Krushynska, University of Groningen, The Netherlands
  • M. Serra Garcia, AMOLF, The Netherlands

Progetti e pubblicazioni

Laboratori di riferimento

Responsabile Personale strutturato
PhD, Post-docs e Assegnisti di ricerca