FocusUnimore num.0 gennaio 2020

Le linee guida di Unimore Sostenibile da alcuni anni puntano le proprie politiche verso il risparmio energetico e la promozione delle fonti rinnovabili.
Gli obiettivi di Unimore, sotto questo profilo, sono l’applicazione di tecniche e modalità gestionali per il risparmio energetico, il continuo miglioramento della rete di monitoraggio dei consumi energetici nonché lo studio di fattibilità per l’utilizzo di fonti rinnovabili.
In questa direzione vanno il miglioramento delle pratiche gestionali volte alla riduzione dei rifiuti prodotti mediante riutilizzo e riciclaggio e al miglioramento della raccolta differenziata; una corretta gestione dei diversi tipi di rifiuti prodotti in ateneo; l’implementazione di modalità di gestione per un sempre maggior risparmio idrico; la valorizzazione e maggiore fruibilità delle aree verdi.
Fondamentali anche per la ricerca di soluzioni sostenibili e condivise le periodiche indagini che vengono promosse per comprendere come si spostano docenti, personale tecnico e amministrativo e studenti per raggiungere i vari dipartimenti dell’Ateneo
In questo contesto si colloca l’importante riconoscimento alla Prof.ssa Maria Clelia Righi, tra i soli 7 italiani che lavorano in Italia selezionati come destinatari del prestigioso ed importante premio assegnato dal Consiglio Europeo della Ricerca, noto come ERC.
Il suo progetto si chiama SLIDE. Docente associata in Fisica della Materia, la Prof.ssa Righi è la prima di Unimore ad averlo conseguito.
Mediante ERC sono stati finanziati, con 600 milioni di euro, oltre 300 ricercatori europei, ventitrè dei quali italiani, anche se solamente sette di loro conducono la loro attività di ricerca in Italia.
Ed è in questo ristretto gruppo di scienziati che ha avuto modo di distinguersi Maria Clelia Righi, cui l’ERC affida 1 milione e 400 mila euro con i quali potrà avere la possibilità per i prossimi cinque anni di continuare ad approfondire i suoi apprezzati e pionieristici studi sull’attrito.

Il fenomeno dell’attrito, la forza che si oppone al movimento o spostamento di un corpo su una superficie, è lo studio principale della ricercatrice modenese che vuole cercare di ridurlo introducendo in Tribologia, la scienza che si occupa di attrito, lubrificazione ed usura, il paradigma del Material Design.
Il progetto ha l’ambizione di sviluppare ed applicare protocolli computazionali multiscala per disegnare nuovi additivi lubrificanti ecologici che non solo potrebbero sostituire i lubrificanti tradizionali, a base di zolfo e fosforo, ma anche fare uno screening “high throughput” di centinaia di interfacce solide per idenficare modifiche chimico/fisiche intelligenti per controllarne le proprietà di adesione ed attrito.
I campi di applicazione sono svariati: dalle nanotecnologie all’automotive, ai MEMS presenti nei nostri smart phones; alcuni esempi possono sembrare poco comuni, ma basti pensare agli additivi lubrificanti presenti negli oli dei motori che tutto si fa più semplice. Una migliore lubrificazione dei motori o di turbine eoliche, ad esempio, può comportare un abbassamento di perdite di energia con una evidente riduzione di milioni di tonnellate nelle emissioni di CO2 a causa del minore consumo di carburante.
I progressi nella tecnologia di questa scienza, nell’applicazione di simulazioni, in particolare basate sulla meccanica quantistica, possono davvero fare la differenza per un futuro più ecosostenibile.
“Rispetto ad altre tecnologie che si basano su materiali – spiega la Professoressa Righi – la tribologia è notevolmente meno avanzata e lo sviluppo di lubrificanti si basa ancora su prove ed errori. La ragioni di tale ritardo risiedono nella complessità dei processi che si verificano all’interfaccia sepolta durante lo scorrimento, estremamente difficili da monitorare mediante esperimenti. Le simulazioni, in particolare quelle basate sulla meccanica quantistica, sono essenziali per descrivere accuratamente le interazioni tra le superfici a contatto e simulare processi chimici in condizioni di estrema reattività come quelle imposte dalle sollecitazioni meccaniche applicate”.

Maria Clelia Righi

E’ nata a Modena. Ha ottenuto la maturità classica al liceo San Carlo di Modena e si è laureata in Fisica cum laude all’ Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia. Ha iniziato la sua attività di ricerca sui materiali a Trieste presso la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) e si è dottorata in Fisica nel 2004. Attualmente è professore associato presso il Dipartimento di Scienze Fisiche Informatiche e Matematiche di Unimore dove coordina un gruppo di ricerca sullo studio computazionale dei materiali per diverse applicazioni, con particolare riferimento a quelle nel campo della tribologia. Ha all’ attivo diversi progetti di ricerca industriale ed è responsabile come tutor di una Marie Curie Fellowship su fenomeni triboelettrici.

L’ idea di importare le simulazioni di dinamica molecolare ab initio nel campo della tribologia è nata nel 2009, ciò ha attirato l’ attenzione di industrie come Total e Toyota con cui la prof.ssa M. Clelia Righi ha iniziato a collaborare dopo qualche anno. Grazie ai finanziamenti ricevuti si sono potuti finanziare i suoi contratti da post-doc e creare il suo gruppo di ricerca. Queste simulazioni richiedono moltissime risorse computazionali e vengono eseguite su supercomputers con centinaia di CPU che lavorano in parallelo.
Il team di SLIDE è composto da Maria Clelia Righi, Alessandra Ciniero, Giulio Fatti, Mauro Ferrario, Gabriele Losi, Stefan Peeters, Paolo Restuccia e Michael Wolloch tutti ricercatori del Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche di Unimore.

Gli studi di tribologia Unimore pionieri in Europa nella prospettiva della sostenibilità