L’ottimizzazione dei processi metallurgici risulta oggi cruciale per la progettazione e sviluppo di materiali avanzati in grado di operare e resistere in condizioni estremamente aggressive quali quelle di impianti di produzione di energia, fonti rinnovabili, reattori nucleari di nuova generazione, elettronica avanzata, trasporto a terra, avionica e aerospazio, catalisi, biomedicali, ecc. A tale scopo, vengono eseguiti studi preliminari su proprietà termodinamiche e termofisiche, bagnabilità e reattività all’interfaccia, per individuare le condizioni operative ottimali di processo che determinano la microstruttura finale e quindi le proprietà termo-meccaniche. Nello specifico, la tecnologia o approccio permettono di ottimizzare processi per la produzione di: leghe metalliche di nuova generazione tipo Superleghe, HEAs, BMGs, ecc.; Leghe per saldatura e brasatura per substrati 2D e 3D; Leghe per AM; Materiali strutturali e compositi per impianti raffreddati da metallo liquido; Materiali compositi leggeri e avanzati per condizioni estreme (i.e. MMCs e CMCs), prodotti per infiltrazione, e loro tecniche di giunzione, NPs metalliche.
La combinazione dell'approccio teorico e sperimentale permette, lavorando in modo sinergico, di implementare entrambi i metodi, soprattutto l'attività sperimentale giova di questo approccio nel mirare gli esperimenti e nell'ottimizzazione della procedura. D'altro canto, la modellizzazione viene raffinata confinando o allargando per quanto possibile la descrizione a scenari (scelta delle variabili da considerare) sempre più vicini alla realtà. Il risultato è la totale descrizione delle fenomenologie osservate e la possibilità di trasferire il know-how acquisito ai processi di fabbricazione, anche a livello industriale. Il carattere innovativo risiede sia nel metodo combinato di approccio al problema, sia nel vantaggio che il work-plan può essere modificato nel progresso dell’attività di ricerca a seconda delle esigenze, dunque ben si adatta ai metodi usati per l’ottimizzazione.