MAIA – Advanced Materials, Open Infrastructure

ENEA – Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development
Il progetto MAIA, cofinanziato dalla Regione Lazio, nasce dalla necessità di ridurre il consumo di materie prime vergini e gli scarti nei settori della manifattura avanzata. L’infrastruttura sviluppata fornisce servizi e attività di ricerca nel campo della manifattura additiva e della diagnostica avanzata, promuovendo modelli produttivi circolari. Le principali materie prime impiegate sono polveri metalliche, polimeriche e ceramiche, che consentono di realizzare componenti ad alte prestazioni minimizzando gli sprechi di materiale. A fine vita, tali componenti possono essere recuperati, riciclati e nuovamente trasformati in polveri, favorendo un ciclo di riutilizzo potenzialmente continuo e una significativa riduzione dei rifiuti.  
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Bioeconomy
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Ecodesign
Low-impact Textiles
Artificial Intelligence
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Digital Product Passport
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Traceability
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Circular Business Models
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Life-Cycle Thinking
L’infrastruttura è finalizzata allo sviluppo di materiali innovativi per le tecnologie di manifattura additiva, adottando approcci di eco-design che, a partire da modelli digitali avanzati, consentono di ottimizzare le geometrie e le prestazioni dei componenti, riducendo il consumo di materie prime e gli scarti di produzione. Le attività includono la qualificazione, il monitoraggio dell’integrità strutturale e la tracciabilità dei componenti durante il loro ciclo di vita, favorendone la durabilità, la manutenzione predittiva e il prolungamento della vita utile. L’impiego di trattamenti termomeccanici avanzati, come l’Hot Isostatic Pressing, permette di recuperare difetti e rigenerare i componenti, in linea con i principi di prevenzione e riutilizzo previsti dalla gerarchia dei rifiuti. Le tecnologie additive consentono inoltre di realizzare componenti alleggeriti e caratterizzati da un ridotto numero di parti da assemblare, minimizzando la produzione di rifiuti. L’infrastruttura sviluppa infine processi di recupero e valorizzazione di scarti metallici, reimpiegati come materie prime seconde attraverso l’integrazione di filler micro- e nanostrutturati, come particelle ceramiche per MCC. Questa soluzione permette di incrementare le prestazioni dei materiali e ridurre il consumo complessivo di materie prime critiche e strategiche. MAIA si distingue per essere un’infrastruttura aperta e integrata, capace di coprire l’intera filiera dell’innovazione: dalla progettazione dei materiali allo sviluppo, alla produzione, alla caratterizzazione e alla validazione di componenti avanzati. A differenza di soluzioni comparabili, offre a PMI, startup e imprese ad alta tecnologia un accesso diretto a competenze specialistiche e tecnologie avanzate per la manifattura additiva, la diagnostica e il controllo dell’integrità dei materiali.  
Attraverso percorsi di formazione dedicati, gli utenti possono utilizzare autonomamente le attrezzature per sviluppare e prototipare prodotti innovativi. L’approccio aperto, la forte integrazione tra ricerca e industria e l’attenzione alla circolarità costituiscono i principali elementi distintivi dell’infrastruttura. La scelta progettuale non è ancora supportata da una misurazione, ma la misurazione è prevista. L’impatto dell’infrastruttura è testimoniato dal crescente numero di servizi erogati ad aziende, università e centri di ricerca nazionali e internazionali operanti nei settori aerospaziale, ingegneristico e delle biotecnologie. Le attività hanno riguardato lo sviluppo di prototipi in materiali metallici, compositi e biocompatibili, prove non distruttive, saldature di materiali dissimili, caratterizzazioni microstrutturali e trattamenti termomeccanici. Grazie all’impiego della manifattura additiva e di tecnologie avanzate di recupero e riparazione, l’infrastruttura contribuisce alla riduzione degli scarti, all’estensione della vita utile dei componenti e all’uso efficiente delle risorse. L’infrastruttura è attualmente pienamente operativa e a servizio del territorio.  

TEAM
Giuseppe Barbieri, Daniele Mirabile Gattia, Massimo Moncada, Angelo Tatì, Ugo De Angelis, Giuseppe De Santis, Cristina Stifani, Marzia Pentimalli, Francesco Cognini, Alessandra Fava, Fabio Bergamini, Marco Fortunato, Francesca Varsano, Mariangela Bellusci, Noemi Fiaschini and Federico Lazzaroni.

 

SUPERVISORS 
Several students have also been trained by ENEA tutors and involved in activities related to the infrastructure.