Advancing Composite Materials: from nano-science to macro-scale technological innovations

Περίληψη

Understanding the relationship between structure and properties in composite materials is essential for advancing their performance and functionality. This presentation explores a multiscale approach to investigating composite materials, with a particular focus on graphene-polymer composites. Adopting this holistic approach, which is based on the application of spectroscopic and microscopic techniques, the structure and the properties of composites can be correlated on macro- micro- and nano-scale. For instance, using Raman spectroscopy stress transfer mechanisms are examined, while in-situ atomic force microscopy (AFM) provides insights into morphological changes of graphene under strain. From these experiments, useful information on graphene characteristics can be retrieved and therefore exploited to guide the design of optimized composites. Novel architectures, such as CVD graphene nanolaminates, are then discussed, demonstrating remarkable mechanical reinforcement and multifunctional properties. Additionally, the production and characterization of industrial-scale composites are discussed, emphasizing their potential in real-world applications. Finally, sustainable advancements in composite materials are suggested, including research on bio-based constituents and innovative recycling strategies.

Σύντομο Βιογραφικό Ομιλητή

Η Δρ. Maria Giovanna Pastore Carbone είναι μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Τμήμα Χημικών Μηχανικών του Πανεπιστήμιου Πατρών από το 2024. Είναι διπλωματούχος Μηχανικός των Υλικών (2008) και κάτοχος διδακτορικού τίτλου σπουδών στην Μηχανική Υλικών και Κατασκευών του τμήματος Χημικών Μηχανικών, Υλικών και Βιομηχανικής Παραγωγής του Πανεπιστημίου της Νάπολης Federico II (Ιταλία) (2011). Εργάστηκε ως μεταδιδακτορική ερευνήτρια από το 2012 έως το 2014 στο τμήμα Χημικών Μηχανικών, Υλικών και Βιομηχανικής Παραγωγής του Πανεπιστημίου της Νάπολης Federico II (με υποτροφία) και από το 2015 έως το 2023 στο ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ. Τα ερευνητικά της ενδιαφέροντα βρίσκονται σε όλες τις πτυχές των σχέσεων μεταξύ δομής και ιδιοτήτων συνθέτων υλικών – κυρίως σύνθετα υλικά ενισχυμένα με γραφένιο και άλλα διδιάστατα υλικά. Η τρέχουσα έρευνά της επικεντρώνεται στην ενσωμάτωση γραφενίου για την ανάπτυξη πολυλειτουργικών συστημάτων, όπως σύνθετα υλικά για εφαρμογές ηλεκτρομαγνητική θωράκισης και επιστρώσεις για προστασία από την υπεριώδη ακτινοβολία και τη διείσδυση αερίων/ατμών, και βιώσιμα σύνθετα υλικά για 3D εκτύπωση. Έχει δημοσιεύσει 35 επιστημονικές εργασίες σε διεθνή περιοδικά με κριτές (h-index: 17), 3 κεφάλαια σε βιβλίων, 5 διπλώματα ευρεσιτεχνίας (4 εθνικά και 1 US) και έχει συμμετάσχει ενεργά σε περισσότερα από 40 διεθνή και εθνικά συνέδρια. Έχει επίσης συνεργαστεί με τα τμήματα R&D πολλών βιομηχανιών (Bridgestone, Procter and Gamble, BASF, Avanzare, Centro Ricerche Fiat, Nanesa) και έχει μεγάλη εμπειρία στην επιστημονική και οικονομική διαχείριση ερευνητικών προγραμμάτων.