Dottorato di Ricerca in Ingegneria civile, ambientale e dei materiali - Civil, environmental and materials engineering
Tecnologia

XXXIX ciclo - a.a. 2023/2024

Settori Scientifici

CHIM/07 (fondamenti chimici delle tecnologie), FIS/01 (fisica sperimentale), ICAR/02 (costruzioni idrauliche e marittime e idrologia), ICAR/03 (ingegneria sanitaria-ambientale), ICAR/06 (topografia e cartografia), ICAR/08 (scienza delle costruzioni), ICAR/09 (tecnica delle costruzioni), ING-IND/21 (metallurgia), ING-IND/22 (scienza e tecnologia dei materiali)

Requisiti di ammissione

Laurea magistrale (D.M. 270/04) o laurea specialistica (D.M. 509/99) o laurea del vecchio ordinamento (ante D.M. 509/99) o analogo titolo conseguito all'estero.
Maggiori informazioni nel bando di ammissione.

Presentazione del corso di dottorato

Il Corso si prefigge la formazione di figure di alto profilo con una solida preparazione multidisciplinare nel campo dell’Ingegneria Civile, Ambientale e dei Materiali, discipline e tematiche strettamente collegate ai Sustainable Development Goals (SDGs) approvati congiuntamente dalla European Commission (European Skills Agenda) e dalle Nazioni Unite (United Nations 2030 Agenda). La formazione che il Dottorando potrà ricevere sarà ampia, approfondita e trasversale in quanto:

- la composizione del Collegio di Dottorato si articola attraverso le competenze proprie dell’Ingegneria Civile, Ambientale e dei Materiali, e si arricchisce del contributo delle materie di base vocate allo studio dei materiali, rendendo così completo il panorama di conoscenze che il Dottorando potrà acquisire durante il percorso intrapreso;

- l’approccio dei membri del Collegio di Dottorato alle rispettive discipline spazia dalle modellazioni analitiche/numeriche alle attività sperimentali, i case studies e i laboratori didattici, offrendo così un panorama di strumenti (skills) che possano essere agevolmente trasferiti al futuro professionale degli studenti;

- accanto alle hard skills, il Corso, in coerenza con la European Skills Agenda, porrà particolare accento sullo sviluppo di soft skills quali le capacità di comunicazione e relazionali, il team work e il problem solving, l’apertura mentale e l’adattabilità, attraverso lo sviluppo di lavori di gruppo, project works e laboratori.

Gli obiettivi del Corso sono funzionali:

- a formare competenze teorico/modellistiche, tecnologiche e progettuali finalizzate alla ideazione, progettazione, gestione lavori, sviluppo, verifica, collaudo, gestione e dismissione di opere edili e per la difesa del suolo, di strutture e infrastrutture e, in generale, di sistemi e impianti civili e per l’ambiente e il territorio, in conformità ai requisiti normativi vigenti e mediante l’utilizzo di strumenti moderni e interoperabili (BIM, CAD, FEM);

- allo sviluppo di teorie e metodi innovativi per lo studio e modellizzazione dei fenomeni di inquinamento e della dinamica degli inquinanti nell’ambiente e in atmosfera, alle analisi di impatto ambientale e del rischio sanitario, eco-tossicologico e di incidente rilevante, della progettazione, gestione e verifica degli impianti di trattamento e di recupero delle acque, dei reflui e dei fanghi;

- alla progettazione, sintesi/produzione, caratterizzazione e scaling-up di nuovi materiali in applicazioni appartenenti a molteplici settori (meccanico, ceramico, biomedicale, aerospaziale, energie rinnovabili, etc…).

È importante sottolineare l’unitarietà della proposta di Dottorato, in cui i diversi percorsi si inseriscono, in modo complementare, in un percorso interdisciplinare e interconnesso di innovazione sempre inerente alla sostenibilità.

Per raggiungere al meglio questi obiettivi il Dottorato è strutturato su 3 curricula: uno dedicato a tematiche di Ingegneria Civile, un altro focalizzato su temi di Ingegneria Ambientale e un terzo incentrato su argomenti di Ingegneria dei Materiali. I percorsi di ricerca trattati in questo Corso di Dottorato si integreranno con la trasversalità delle tematiche che distinguono la Scuola di Dottorato E4E (Engineering for Economics - Economics for Engineering), di cui il presente Corso fa parte.

Per il curriculum di Ingegneria Civile:
In questo curriculum, particolare enfasi sarà posta sul carattere innovativo delle costruzioni, coniugando prestazione, sicurezza, durabilità e salubrità, con i temi della mitigazione del rischio (sismico, idrogeologico, di incendio, biologico), il recupero, il riutilizzo e la gestione del fine vita dei materiali, anche con riferimento alle recenti normative armonizzate sul Public Procurement, il risparmio energetico, il green building e la bioedilizia, la sostenibilità ed il riciclo. Per raggiungere questi obiettivi è fondamentale il contributo offerto dall’utilizzo consapevole dei nuovi materiali quali, ad esempio, i compositi strutturali (FRP, FRCM, TRM, TRC) e con fibre naturali e/o riciclate, i laminati, i materiali smart e ingegnerizzati (metamateriali), i materiali a memoria di forma e le tensegrity, i leganti ad alte prestazioni (HPC, UHPFRC), self-healing e naturali, i biomateriali ed i materiali bio-inspired/bio-based.
Le tecniche e i metodi utilizzati sono propri della modellazione fisica e analitica, della meccanica e dell’idraulica computazionale e sperimentale finalizzate, anche con approcci interdisciplinari, al progetto di strutture e materiali innovativi e nuove forme strutturali.
I temi affrontati si estendono all'interazione fra le strutture e l'ambiente fisico, con particolare riferimento all’ingegneria sismica, idraulica, del vento, dei rischi naturali e antropici, nonché alla valutazione della vulnerabilità, del monitoraggio, delle tecniche di intervento sul costruito e degli aspetti tecnologici e normativi.

Per il curriculum di Ingegneria Ambientale:
In questo curriculum, si approfondiranno lo studio e la modellizzazione dei fenomeni di inquinamento e della dinamica degli inquinanti nell’ambiente e in atmosfera; le analisi di impatto ambientale e del rischio sanitario, eco-tossicologico e di incidente rilevante; la progettazione, gestione e verifica degli impianti di trattamento e di recupero delle acque, dei reflui e dei fanghi; la gestione degli scarti in ottica di sostenibilità di processo e di prodotto per l’economia circolare. A queste applicazioni si aggiungono i temi relativi alla tutela e risanamento delle componenti suolo, acqua e aria e degli ecosistemi, all’elaborazione di piani e progetti di monitoraggio ed ai criteri e tecniche di intervento per la gestione, caratterizzazione, bonifica e recupero ambientale e funzionale dei suoli, degli acquiferi e dei sedimenti contaminati.
Recenti tematiche di ricerca riguardano le applicazioni del telerilevamento per lo studio dell’isola di calore urbano (UHI), con sviluppo di tecniche di mitigazione basate sull’utilizzo di cool materials e strategie di gestione del verde urbano, e studi epidemiologici che necessitano di conoscenze relative alla modalità di dispersione e comportamento di inquinanti atmosferici. A queste si affiancano le applicazioni del rilevamento metrico, aereo e terrestre, e dell’analisi dei dati spaziali con loro rappresentazione cartografica. Le attività di ricerca coinvolgono i comparti naturali e urbanizzati, le infrastrutture e il patrimonio costruito, moderno e storico. Le tematiche di ricerca di maggiore interesse sono quelle orientate allo sviluppo di metodologie integrate e sensoristica per il monitoraggio dei processi di dissesto e dei fenomeni deformativi con rigorosa quantificazione dell'accuratezza ottenibile.

Per il curriculum di Ingegneria dei Materiali:
In questo curriculum, la formazione e ricerca sui materiali partirà dalla progettazione, dove saranno scelte composizioni chimiche e architetture (es.: matrice e rinforzo nei materiali compositi, successione degli strati in rivestimenti multilayer, etc.) partendo da un’estesa ricerca da letteratura, dall’applicazione di metodi statistici (es.: DOE) e, in collaborazione con centri di ricerca e aziende europee, da modelling multiscala e machine learning. Proseguirà poi nella realizzazione del materiale attraverso i processi di sintesi e produzione stato dell’arte o di più recente sperimentazione delle varie categorie dei materiali (dalla sintesi allo stato solido, alla fusione in forni ad alta temperatura, dalla macinazione ad alta energia, alla deposizione in forma di rivestimento, etc.).
Il dottorando poi valuterà la prestazione dei materiali attraverso una completa caratterizzazione che partirà dalla microstruttura e terminerà con le proprietà funzionali necessarie alle applicazioni per le quali sono stati progettati (meccaniche, tribologiche, anticorrosione, elettroniche, magnetiche, ottiche, chimiche, biologiche, etc…).
Le tematiche di Ingegneria dei Materiali di questo dottorato includono tutte le categorie dei materiali (metalli, ceramici, polimeri, compositi, in forma bulk o di rivestimento), grazie alle attività di formazione e ricerca dei membri del Consiglio. L’esteso network di collaborazioni internazionali e il coinvolgimento in numerosi progetti finanziati dei membri del Consiglio permetterà al Dottorando di affrontare studi sui più recenti argomenti di forte interesse in ambito di Ingegneria dei Materiali (es.: leghe ad alta entropia, geopolimeri, rivestimenti privi di materie prime critiche, smalti ad alta riflettanza solare, materiali e film per elettrolizzatori per la produzione di idrogeno verde, materiali nanostrutturati e molecolari, materiali biocompatibili per la medicina, etc.).

Prospettive professionali

Gli sbocchi occupazionali e professionali previsti sono numerosi e quantificabili in termini di mercato di riferimento. Nel campo dell’ingegneria civile gli sbocchi naturali riguardano le attività professionali, le consulenze e i servizi, la ricerca e lo sviluppo (R&D), anche in regime di lavoro dipendente, a favore degli enti territoriali (comunali, provinciali), delle organizzazioni economiche del settore pubblico e privato, nel campo della progettazione, della pianificazione, della difesa, della prevenzione e della mitigazione del rischio, della ricostruzione, del monitoraggio e del presidio, della manutenzione e del recupero di strutture, manufatti, opere strutturali e infrastrutturali, logistiche e di servizio (utilities), alla luce delle normative inerenti le specifiche tecniche e il ciclo di approvvigionamento, esercizio e smaltimento.

Gli sbocchi occupazionali per i dottori di ricerca che hanno condotto attività di ricerca su tematiche ambientali riguardano tutte le attività di consulenza, progettazione e gestione di processi presso studi di consulenza, imprese di costruzioni, industrie pubbliche e private, agenzie responsabili delle infrastrutture e dei servizi, enti pubblici (ARPAe, Regioni, Comuni, Protezione Civile) oltre alla possibilità di proseguire con la carriera presso Università ed Enti di ricerca, anche internazionali.

Il percorso di ricerca incentrato sui nuovi materiali fornirà accesso ad un’amplissima varietà di settori industriali, di centri di ricerca e organizzazioni di servizio, in ragione delle solide competenze tecniche acquisite nel contesto della conoscenza/gestione di progetti complessi nell’ambito di network internazionali. In generale, la Commissione Europea prevede un’impostazione della ricerca sui materiali innovativi che parta da un utilizzo sostenibile delle materie prime e delle risorse, in pieno accordo con la strategia di formazione e ricerca che il Dottorando apprenderà in questo Corso. Inoltre, basandosi sull’approccio EGD, la Commissione Europea considera i materiali avanzati come un pilastro fondamentale su cui costruire il prossimo decennio, in modo del tutto analogo a grandi aziende e centri di ricerca europei, che richiederanno con sempre maggior forza figure di alta qualificazione professionale e capaci di gestire problemi complessi come i Dottorandi che usciranno da questo Corso.

Periodo

Tre anni (01/11/2023 - 31/10/2026)

Sede di svolgimento

La sede del corso è a Modena.

Bandi e Graduatorie

» Bandi di ammissione ai Corsi di Dottorato ed eventuali rettifiche

» Nomina Commissioni Dottorati di ricerca

» Graduatorie di ammissione ai Corsi di Dottorato

Documenti Collegati

• Guida alla domanda di ammissione ai corsi di dottorato
• FAQ dottorati di ricerca, a cura dell'Ufficio Dottorati.
• Informazioni sulla stampa di Certificati
• Informazioni sulla stampa del Diploma originale (Pergamena)
• Aumento borse di dottorato per soggiorno estero: formato .rtf | formato .pdf
• Dottorati di Ricerca in Alto Apprendistato: formato .rtf | formato .pdf

Per maggiori informazioni

via Università, 4 - 41121 Modena
e-mail: segr.dottorati@unimore.it
» Consulta orari di apertura