Descrizione

L’attività riguarda lo studio dei fenomeni tribologici, che intervengono nel sistema disco-pastiglia freno e che sono alla base sia dei meccanismi di usura sia di quelli che determinano le emissioni di particolato, che contribuisce all’incremento dell’inquinamento atmosferico. Grazie a tali conoscenze, validate da prove di laboratorio, è possibile sviluppare strategie per il miglioramento, rispetto agli standard attuali, di materiali che garantiscono non solo un elevato grado di affidabilità in frenata, ma anche una riduzione delle emissioni, soprattutto per quello che concerne le componenti di maggiore impatto sia sulla salute pubblica sia sull’inquinamento ambientale. Gli approcci che si intende porre in campo riguardano: nuovi materiali per pastiglie freno, non contenenti sostanze potenzialmente dannose; sistemi di rivestimento dei dischi freno, per ridurre il contributo ponderalmente più consistente alle emissioni. Strettamente funzionale a tale attività è un protocollo di analisi materiali, che consenta di caratterizzare i prodotti delle prove tribologiche sui materiali del sistema frenante. A tal riguardo, verrà sviluppato un approccio di indagine basato sulla microscopia elettronica in trasmissione, la diffrazione elettronica e la spettroscopia X a dispersione di energia. Tali tecniche di indagine e metodologie collegate risultano particolarmente efficaci per la caratterizzazione della componente ultrafine del particolato emesso dai materiali dei sistemi frenanti. I risultati ottenuti costituiscono un importante input per gli studi di modellazione delle emissioni che verrà sviluppati nella attività A3.2 (Modelling and simulation of vehicle emissions for industrial applications).

L’attività si colloca all’interno della macro-attività 3 e ne fornisce un importante strumento metodologico e sperimentale, basato su varie tecniche di caratterizzazione di materiali nanostrutturati in generale, e che possono essere efficacemente impiegate anche per la caratterizzazione del particolato emesso da sistemi frenanti veicolari, con particolare riguardo per la componente ultrafine. Per tali campi di indagine sono infatti richieste tecniche cristallo-chimiche con un adeguato grado di risoluzione spaziale e sensibilità analitica.

Team

Referente: Giovanni Straffelini

Gruppo di lavoro:

• Ricercatori DII: Stefano Gialanella, Cinzia Menapace, Giovanni Straffelini

• Ricercatori esterni: Ulf Olofsson (KTH, Svezia), Jens Wahlstrom (Lund University, Svezia)

• Tecnici: Gloria Ischia, Lorena Maines, Mauro Bortolotti

• Studenti PhD:

  • su fondi azione Dip. Eccellenza: Ankur Sinha

  • su altri fondi: Stefano Candeo, Davide Carlevaris, Ana Paula Gomes Nogueira, Hossein Rajaeinajafabadi

• Studenti di LM o LT: Davide Carlevaris (LM)

Partner esterni coinvolti

• Istituzioni di ricerca straniere: KTH (Stockholm, Svezia); Lund University (Svezia)

• Aziende: Brembo SpA

Seminari e incontri

• 5 Luglio 2019 – Workshop a Riva del Garda

  1. • Non-exhaust vehicular emissions. New challenges for road transportation and urban management.

• 2-6 Dicembre 2019 – Winter school a Trento

  1. • From linear to circular thinking, Policies, business models & additive manufacturing.

Acquisizione di risorse

• Proposte di finanziamento presentate:

  • ERAMIN 2021: METAPADS (METAllurgical slags in brake PADS) – Coordinatore: Giovanni Straffelini (Università degli Studi di Trento), Partner: UNITN (I), BREMBO (I), KTH (SE), LQF (D), LU (SE), TUDa (D), VSB (CzR). Non finanziato.

  • PRIN 2020: Green Brake Materials - GREENMATE – Coordinatore: Giovanni Straffelini (Università degli Studi di Trento), Partner: UNITN. Non finanziato.

  • PRIN 2020: COmbined Methodologies and correlative Experimental Tools for Particulate Matter analysis (COMET-PM) – Coordinatrice: Laura Borgese (Università degli Studi di Brescia), Partner: UNITN, UNIBS, CNR, INRM. Non finanziato.

  • Fast Track H2020: PIXMAC: Platform for Intelligent X-ray Materials Characterization (2020). non finanziato

• Proposte di finanziamento accettate:

  • Fast track EIT RM 2019: ECODISCS: Environmentally Compatible reuse of brake DISCS – Partner: UNITN, KTH, Brembo.