AMPHIBIAN

Il progetto AMPHIBIAN ha lo scopo di sviluppare nuovi magneti a base di ferrite che sostituiscano magneti contenenti terre rare (TR) in diverse applicazioni tecnologiche. I magneti con terre rare sono componenti fondamentali in tecnologie come veicoli elettrici o nei generatori d’energia alternativa qual l’eolica o marina. Tali tecnologie sono considerati nodi chiavi nei piani di futuro sviluppo sociale ed economico europeo basati nei concetti di Società Verde e di Economia. Il somministro di queste terre rare e produzione la produzione di magneti contenenti TR sono considerati critici dovuto al monopolio cinese. La ricerca di soluzione alternative e la sua implementazione nella produzione sono i propositi generali del progetto H2020 AMPHIBIAN.
Il progetto AMPHIBIAN sviluppa un tipo di magneti senza terre rare a base di ferrite con proprietà migliorate rispetto ai magneti ceramici convenzionali. Le ferriti non sono materiali critici, possono essere somministrati da diverse nazioni, anche europee, hanno un basso costo e non presentano problemi d’impatto ambientale. Il progetto ha sviluppato un nuovo tipo di magneti ibrido, composto da ferrite dure ed altri ossidi o metalli soft con alta magnetizzazione, il qui costo ridotto e le loro proprietà fanno economicamente fattibile la sostituzione di magneti con TR in particolare applicazioni. Il progetto si è centrato nello sviluppo di magneti incorporati nei veicoli e nei Flywheels, sistemi d’immagazzinamento d’energia di alte prestazioni. Il Progetto si propone implementare un metodo scalabile di bassi costi e alta efficienza per fabbricare magneti ibridi densi con un 40% di miglioramento nelle proprietà magnetiche rispetto ai magneti ceramici commerciali.

Il progetto è strutturato con diversi livelli nella ricerca scientifica e tecnologica e considera anche aspetti correlati alla commercializzazione dei magneti ed alla disseminazione delle nuove conoscenze acquisite.  

Il progetto è organizzato considerando le seguenti attività:
a)    Modellizzazione matematica dei materiali e dei magneti. Fra altri: Calcolo ab-initio delle proprietà magnetica dei materiali coinvolti a livello atomico e molecolare, modellizzazione micromagnetica dei composti e delle interazioni magnetiche tipo soft-hard. Modellizzazione dei magneti.
b)    Sviluppo delle polveri ibride con delle proprietà magnetiche performanti. 
c)    Sviluppo di magneti ibridi sinterizzati e bonded.
d)    Caratterizzazione avanzate dei nuovi materiali. Studio delle proprietà strutturali e magnetica e dei meccanismi di correlazioni magnetica.
e)    Sicurezza, riciclo e sostenibilità nella ricerca e produzione
f)    Up-scaling production
g)    Integrazione dei magneti in dispositivi e nei Flywheels
h)    Disseminazione, esplotazione e comunicazione.

Il Consorzio 
Il progetto è coordinato dal Dott. Adrián Quesada del’ Istituto di Ceramica e Vetro del CSIC, Spagna. Il CNR participa con due Istituti: l’ICCOM, come coordinatore (Referente Dott. Claudio Sangregorio) e l’IMEM (referente Dott. César de Julián Fernández). In totale il consorzio era composto da 11 gruppi, 4 Centri di ricerca, due Università e 5 SME:

• CNR (IMEM e ICCOM) 
• Josep Stefan Institute, Slovenia 
• Institute for Energy Technology, Norway
• Institute of Glass and Ceramics – CSIC, Spain. 
• University of Aarhus, Denmark
• Complutense University of Madrid, Spain 
• General Numerics Research Lab, Germany 
• PetroCeramics, Italy
• Max Baermann GmbH, Germany
• Advances disperced particles , Spain
• Wattsup Power, Denmark 

La missione dell’IMEM

L’IMEM ha un ruolo fondamentale nel Progetto. E’ il coordinatore del Workpackage 4 “Innovative characterizations”. In particolare, l’IMEM ha realizzato:

• Caratterizzazione morfologica, strutturale e magnetica utilizzando tecniche di microscopia elettronica (TEM).

• Caratterizzazione magnetica di polveri e magneti. Particolare contributo sono le misure magnetiche utilizzando la tecnica di Singolar Point Detection. Questa attrezzatura serve per studio della anisotropia magnetica di materiali policristallini ed è unica in Europa.

• Sperimentazione di  metodologie innovative per ottenere miscele di polveri omogenee  e di polvere e magneti orientati.

• Realizzazione di magneti ibridi densi senza l’uso d’alte temperatura.

• Realizzazione di esperimenti di caratterizzazione strutturale e magnetica utilizzando grandi istallazioni. L’IMEM ha coordinato due esperimenti nelle Sincrotroni ALBA e ESRF e partecipato in altri esperimenti di Neutroni. 

• Durante il progetto ha sviluppato le sue competenze relative la tecnica di Singular Point Detection, la microscopia elettronica in modalità Lorentz, la spettroscopia magneto-ottica e la realizzazione di magneti a basse temperature. 

Informazione e disseminazione sul progetto 

Web page: amphibianproject.eu.
Video finale del progetto: https://youtu.be/ym3WYHTnAXY
Video su donne e scienze nel progetto:  https://www.youtube.com/watch?v=R3zRfTguKk0&t=4s

Amphibian in CORDIS:  https://cordis.europa.eu/project/id/720853
Amphibian in  ResearchGate: https://www.researchgate.net/project/AMPHIBIAN-AnisoMetric-Permanent-HybrId-magnets-Based-on-Inexpensive-And-Non-critical-materials
Amphibian in Twitter: Amphibian project @amphibian_eu