Smart Polycrystals

# Scheda
103
Aree tematiche
Materiali / Materiali ceramici
Materiali / Materiali ottici
Salute e Biotech / Imaging e attrezzature mediche
Manifattura industriale additiva e avanzata
Descrizione

Il Team di ricerca proponente, che opera presso CNR ISTEC, ha brevettato una tecnologia per la produzione degli Smart Polycrystals (SP), policristalli ceramici trasparenti a base di YAG, granato di Al e Y (Y3Al5O12), drogato con ioni di terre rare e di metalli di transizione. Gli SP risolvono il problema della riduzione dell’efficienza nei sistemi laser a stato solido, causata dal riscaldamento disomogeneo dei monocristalli durante il processo di emissione. Utilizzati in sostituzione dei monocristalli, gli SP permettono di ridurre drasticamente questi effetti termici perché sono realizzati con un innovativo processo di additive manufacturingche consente non solo l’ottenimento di microstrutture prive di difetti, necessarie per la trasparenza, ma anche distribuzioni stratificate o graduali del drogante necessarie per controllare il riscaldamento del materiale. Gli SP hanno raggiunto TRL 4, validazione in laboratorio.  Il brevetto è a titolarità CNR e protegge prodotto e processo.

Settore merceologico applicazione della tecnologia
Industria
Tipologia innovazione
Innovazione di prodotto
Innovazione di processo
Descrizione caratteristiche innovative/Vantaggi competitivi

Gli Smart Polycrystals (SP) possono essere realizzati ad una frazione dei costi dei monocristalli, con geometrie complesse e con distribuzioni non solo omogenee ma anche controllate degli ioni droganti. Questo vantaggio competitivo permette di rispondere a specifiche esigenze applicative di aumento delle performance, ad oggi insoddisfatte per la mancanza di tecniche che vadano oltre la realizzazione dei semplici bistrato. Un altro vantaggio è il ridotto impatto ambientale del processo produttivo che comporta anche un ulteriore risparmio sui costi. Le temperature di processo sono più basse e i tempi di produzione sono ridotti rispetto al processo produttivo dei monocristalli. Gli SP sono near-net shape con limitati scarti di produzione, e possono essere progettati e prodotti in modo da renderne possibile la rigenerazione a fine vita, secondo i criteri dell’economia circolare. Infine, la stampa 3D permette di miniaturizzare i componenti con un ulteriore risparmio di materie prime.

Mercato di riferimento
Innovazione assoluta
Impatti su mercati esistenti
Stadio di sviluppo
Prototipo
TRL
4
Vantaggi
Nuovo prodotto/processo/servizio/tecnologia
Tecnologia brevettabile
Tecnologia brevettata
Paese/i

Italia

Validazione tecnologica/dimostrazione
Validazione esterna
Posizionamento nel mercato
Nazionale
Europeo
Internazionale
Tipologia partner ricercato
Impresa
Seed capital
Cooperazione in progetto nazionale/europeo/internazionale

Informazioni
Per avere maggiori informazioni e/o essere messi in contatto con i Team di Ricerca contattare la Project Manager:

Barbara Angelini - Project Manager
CNR - Unità Valorizzazione della Ricerca
Tel. 06.49932415
E-mail barbara.angelini@cnr.it