Il vincitore: “Grazie al premio ricevuto, pari a 1,5 milioni di euro, vorrei fondare al Politecnico di Bari un laboratorio di Tribo-dinamica”
BARI – Antonio Papangelo, pugliese di Altamura, ha 32 anni. Il suo percorso formativo è invidiabile: dapprima, nella sua città, la maturità (2008) presso il Liceo Scientifico “Federico II di Svevia”, con votazione 100/100 e lode. Poi, tutto d’un fiato e sempre con il massimo dei voti, il percorso universitario nel Politecnico di Bari: laurea triennale (2011) in Ingegneria meccanica (110/110 e lode); laurea magistrale (2013) in Ingegneria meccanica (110/110 e lode); dottorato di ricerca in Ingegneria Meccanica e Gestionale (2017). La propensione per la ricerca sembra appartenergli. Sin dagli studi di dottorato, intervallati da periodi di ricerca negli Stati Uniti, presso i “Sandia National Laboratories”, nel Regno Unito all’ “Imperial College London” e soprattutto presso all’ “Hamburg University of Technology”, in Germania, con approccio interdisciplinare, si interessa di “meccanica del contatto” (con prof. M. Ciavarella del Poliba) e di “dinamica non lineare”.
Diventa Ricercatore a tempo determinato (junior, RTD – A) al Politecnico di Bari (2019), presso il Dipartimento di Meccanica Matematica e Management dove sviluppa temi di ricerca legati anche alla viscoelasticità, attrito, adesione, localizzazione spaziale delle vibrazioni.
ERC. Il Consiglio Europeo della Ricerca (ERC – European Research Council) finanzia ricerche di frontiera, innovative, di grandi prospettive ma esclude quelle il cui impatto è “incrementale”, un piccolo step. ERC supporta solo quei ricercatori che hanno seguito un percorso di ricerca eccellente, dimostrando intraprendenza, leadership, idee innovative, collaborazioni attive con un network internazionale, indipendenza scientifica attraverso il finanziamento di tre tipi di grant: “Starting Grant”, “Consolidator Grant”, “Advanced Grant”. I Grant ERC sono i riconoscimenti più prestigiosi a cui un ricercatore può aspirare. Si può partecipare da tutto il mondo, purché la sede della ricerca sia in UE. Giorgio Parisi, premio Nobel per la fisica 2021, ad esempio, ha ottenuto ben 2 finanziamenti da ERC (Advanced Grants) per un totale di 3.7 M€, di cui uno ancora in corso.
I gechi. Antonio Papangelo vanta le caratteristiche richieste dall’Europa e propone un suo progetto. L’idea parte dall’osservazione in natura: i gechi corrono sui soffitti a testa in giù e sulle pareti verticali. Dal punto di vista tecnologico ciò è ancora una sfida, un limite. “Sappiamo progettare adesivi molto resistenti – dice – ma abbiamo ancora difficoltà a controllare, modulare, regolare queste forze di adesione”. Come risolvere il problema? E per quali fini?
Il progetto. “Towards Future Interfaces With Tuneable Adhesion By Dynamic Excitation“ (Acronimo: SURFACE) è il titolo del progetto che si propone di risolvere tali questioni. Per la sua realizzazione Antonio Papangelo impegna nove mesi di lavoro.
Il progetto, inviato a ERC per l’edizione 2021, si aggiunge agli altri 4055 provenuti da tutto il mondo per la sezione “Starting Grant”. A giugno dello scorso anno Papangelo riceve la comunicazione di aver superato la prima fase di selezione (in cui viene scartato circa il 70 % dei progetti). La seconda prova consiste in una intervista innanzi ad una commissione di venti componenti. La prova ha luogo e una successiva comunicazione del Presidente di ERC ne conferma la vincita: il progetto SURFACE vale il finanziamento europeo pari a 1,5 milioni di euro! Per la statistica, complessivamente, il tasso di successo dei progetti presentati è stato del 10%.
Ma cosa contiene la proposta di ricerca made in Puglia, del Poliba? L’obiettivo di “SURFACE” è quello di sfruttare superfici con una topografia opportunamente progettata insieme a delle micro-vibrazioni sovrapposte per non solo creare adesivi reversibili, ma per i quali è possibile regolare la forza di adesione in pochi millisecondi.
Le possibili applicazioni. I risultati di SURFACE hanno il potenziale di essere innovativi (ground-breaking) con un cambio di prospettiva in diversi settori. Si immagini un ambiente in cui robot soffici interagiscono con gli umani. Afferrare oggetti, spostarli, manipolarli richiede una elevata capacità di controllo delle forze di contatto tra un manipolatore (la mano, ad esempio) e gli oggetti circostanti.
Nel settore spaziale è possibile immaginare applicazioni in cui si procede alla raccolta di rifiuti spaziali. Le superfici soffici adesive, infatti, si “attaccano” a qualsiasi tipo di oggetto (sia metallico o plastico), non hanno bisogno di “agganci” particolari perché essendo soffici si adattano autonomamente alle superfici dell’oggetto in questione. Sono quindi aspecifiche, vanno bene per (quasi) tutto!
Superfici con forze adesive elevate ma controllabili rapidamente sarebbero ground-breaking nel settore dei robot soffici adibiti a compiti di ispezione, controllo, sorveglianza, manutenzione, particolarmente in ambienti difficili, dove non è possibile prevedere a priori su quale tipo di superfici opererà il robot o quali ostacoli (verticali, orizzontali) potrebbe incontrare.
Per raggiungere questi obiettivi SURFACE si avvarrà di modelli teorici, simulazioni numeriche e di prove sperimentali. SURFACE inoltre, si propone di sfruttare modelli basati sull’intelligenza artificiale per progettare superfici ed eccitazioni ottime alla regolazione dell’adesione macroscopica.
Un laboratorio di Tribo-dinamica. Dopo l’entusiasmante risultato il giovane ricercatore del Poliba, Antonio Papangelo sorride soddisfatto ed esprime i suoi propositi: “Grazie ai fondi ricevuti con SURFACE vorrei fondare al Politecnico di Bari un laboratorio di Tribo-dinamica, dove utilizzare le tecnologie più avanzate di stampa 3D per realizzare le superfici progettate fino a scale più piccole di un micron (100 volte più piccolo di un capello) e testarle in presenza di micro-vibrazioni. SURFACE – conclude – durerà 5 anni e prevede di impiegare altri sei ricercatori, oltre me…naturalmente!”.
Metriche (17/12/2021). Antonio Papangelo, è autore e/o coautore di 73 pubblicazioni scientifiche pubblicate su riviste internazionali peer-review. 868 sono le citazioni, 16 è l’indice h-index.
