Dottorato in Advanced modelling, materials and technologies

Coordinatore
Prof.ssa Ilaria Cacciotti

Lingua
Italiano/Inglese

Durata
3 anni

Descrizione del progetto formativo
Il Dottorato di ricerca “AMoMAT-Advanced Modelling, MAterials and Technologies” si prefigge di fornire un terzo livello di formazione fortemente multi- e inter-disciplinare, su tematiche di ricerca ad ampio spettro e di tipo trasversale per la modellazione avanzata, la formulazione, caratterizzazione e applicazione di materiali, lo sviluppo di tecnologie innovative. Sono approfondite tematiche di ricerca in settori dell'ingegneria industriale che spaziano dall'ingegneria dei materiali, alla meccanica applicata alle macchine, alle costruzioni di macchine, alla fluidodinamica, alla tecnologia meccanica, a misure meccaniche e meccatronica, includendo aspetti trasversali di matematica e di scienza delle costruzioni. Il Dottorato AMoMAT intende formare profili di elevato spessore e altamente qualificate, in grado di rispondere e soddisfare le esigenze e le dinamiche del mondo industriale e del mercato correlato, che richiedono competenze inter-/multi-disciplinari, oltre a capacità di applicare approcci, metodologie e tecnologie innovativi alla progettazione e allo sviluppo di nuovi prodotti.
Il dottorato riguarda i seguenti settori di ricerca:

  • Geometria e Algebra (area CUN 01/A), con un focus particolare sullo sviluppo di grafi, strutture matematiche in grado di modellare relazioni tra oggetti, con applicazione in numerose aree di ricerca, quali la Chimica, la Fisica, la Meccanica statistica, la Biologia, lo studio di Social network.
  • Modellazione e Progettazione Meccanica (area CUN 09/A), per lo sviluppo di modelli di calcolo attraverso metodologie innovative, e lo sviluppo di sistemi per la sperimentazione e la validazione dei modelli.
  • Tecnologie e Sistemi di Lavorazione (area CUN 09/B) per la produzione di materiali e manufatti innovativi, sia polimerici che compositi
  • Scienza e Tecnologia dei Materiali (area CUN 09/D) (anche a partire da materiali di scarto nell’ottica della Circular Economy e dello zero waste standard) per applicazioni in vari settori, in particolare per quelli biomedicale, ambientale e alimentare
  • Misure Meccaniche e Meccatronica (area CUN 09/E), con particolari competenze in progettazione di dispositivi robotici, caratterizzazione di strumenti di misura e sviluppo di metodi di misura.
  • Scienza delle Costruzioni (area CUN 08/B), incentrata, in particolare, su modellazione di materiali compositi.

A tal fine, il percorso formativo prevede l'istituzione di corsi e lo svolgimento di ricerche in settori di confine tra le discipline tradizionali, valorizzando al contempo il carattere fortemente multidisciplinare del Dottorato. La molteplicità di competenze scientifiche e di attività di ricerca che caratterizzano il Collegio, insieme alla disponibilità di laboratori e a una vasta rete di cooperazioni internazionali, assicurano un ambiente stimolante per lo studio e la ricerca.

Obiettivi del corso
L’obiettivo principale del corso di Dottorato è formare esperti di elevato profilo scientifico, in grado di operare nella ricerca e sviluppo di diversi settori, con approccio metodologico omogeneo alimentato dalle esperienze culturali e di ricerca presenti nel Collegio. Diventa cruciale nella formazione di Dottori di Ricerca la cross-fertilizzazione delle conoscenze, al fine di fornire loro gli strumenti necessari a contribuire in modo efficace e concreto all’innovazione.
Saranno formati ricercatori e tecnici altamente specializzati in settori avanzati dell'Ingegneria Industriale quali:

• modellazione e progettazione di nuovi materiali, componenti e sistemi;
• modellazione fluidodinamica e dell’interazione fluido/struttura;
• messa a punto di processi di sintesi di materiali;
• sviluppo di tecnologie di processo;
• conoscenza delle principali tecniche di diagnosi ed analisi.

I dottorandi di ricerca acquisiranno competenze necessarie a identificare e affrontare in modo opportuno e efficace le problematiche e criticità associate ai settori di ricerca specifici, applicando, in modo autonomo, strategie di problemi solving. Svilupperanno soft skills, quali capacità di lavorare in team, di organizzare e gestire le proprie attività, di condividere competenze a livello interdisciplinare, di divulgare i risultati acquisiti in modo conciso e chiaro, sia per iscritto tramite pubblicazione di articoli scientifici, che in modalità orale tramite presentazioni a conferenze. Corsi dedicati saranno finalizzati a acquisire conoscenze multidisciplinari, approcci metodologici avanzati, gli strumenti utili per effettuare la ricerca bibliografica di documenti scientifici in maniera opportuna, come anche per la stesura di report e articoli scientifici, competenze tecnico/scientifiche orientate alla ricerca applicata e spendibili concretamente nel mercato del lavoro, grazie all’interazione con imprese ed enti di ricerca, coinvolte nella progettazione del Corso.

 Sbocchi occupazionali e professionali previsti

La qualificazione professionale acquisita rende i Dottori di Ricerca idonei a collaborazioni di livello nazionale ed internazionale, con istituzioni pubbliche e private quali università, enti di ricerca, amministrazioni centrali e periferiche, aziende, che operano in tutti i settori scientifici caratterizzanti il Corso di Dottorato, soprattutto nell’ambito dell'innovazione e dello sviluppo della produzione, della progettazione avanzata, della pianificazione, programmazione e gestione di sistemi complessi.
I principali sbocchi occupazionali previsti sono relativi a:
• ricerca accademica (borse di post-dottorato, assegni di ricerca o contratti da ricercatori in università italiane e straniere),
• ricerca negli enti pubblici e privati, sviluppo e/o servizi, trasferimento tecnologico,
• aziende aeronautiche e agenzie spaziali,
• industrie per l'automazione e la robotica,
• imprese manifatturiere per la produzione, l'installazione, il collaudo, la manutenzione e la gestione di macchine,
• professionista in aziende operanti nel settore manifatturiero e dei servizi, dell’automazione industriale e IT applicato all’industria.

Coordinatore
Prof.ssa Ilaria Cacciotti ,
Qualifica: Professore Ordinario
Ateneo: Università degli Studi Unicusano Roma, Italia
SSD: ING-IND/22  

Ccomponenti
Prof. Daniele Chiappini
Qualifica: Professore Ordinario
Ateneo: Università degli Studi Unicusano Roma, Italia
SSD: ING-IND/06

Prof. Alfredo Donno
Qualifica: Professore Ordinario
Ateneo: Università degli Studi Unicusano Roma, Italia
SSD: MAT/03

Prof. Oliviero Giannini 
Qualifica: Professore Ordinario
Ateneo: Università degli Studi Unicusano Roma, Italia
SSD: ING-IND/13

Prof. Stefano Guarino
Qualifica: Professore Ordinario
Ateneo: Università degli Studi Unicusano Roma, Italia
SSD: ING-IND/16

Prof.ssa Ilaria Mileti
Qualifica: Ricercatrice
Ateneo: Università degli Studi Unicusano Roma, Italia
SSD: ING-IND/12 

Prof.ssa Francesca Nerilli
Qualifica: Professore Ordinario
Ateneo: Università degli Studi Unicusano Roma, Italia
SSD: ICAR/08

Prof. Tiziano Pagliaroli 
Qualifica: Professore Ordinario
Ateneo: Università degli Studi Unicusano Roma, Italia
SSD: ING-IND/06

Prof. Riccardo Panciroli
Qualifica: Professore Ordinario
Ateneo: Università degli Studi Unicusano Roma, Italia
SSD: ING-IND/14

Prof. Gennaro Salvatore Ponticelli
Qualifica: Ricercatore
Ateneo: Università degli Studi Unicusano Roma, Italia
SSD: ING-IND/16

Prof. Iulian Vasile Antoniac
Ateneo: University Politehnica Of Bucharest, Romania  
SSD: ING-IND/22

Prof. Michael Hanss
Ateneo: Universität Stuttgart, Germania  
SSD: ING-IND/13

Prof. Verena Krausel
Ateneo: Fraunhofer Institute For Machine Tools And Forming Technology Iwu, Germania   
SSD: ING-IND/16

Prof. Mario Monzon
Ateneo: Universidad De Las Palmas De Gran Canaria, Spagna  
SSD: ING-IND/22

Coordinator
Prof. Ilaria Cacciotti

Language
Italian/English

Duration
3 years

Description of the Training Program
The PhD program “AMoMAT – Advanced Modelling, MAterials and Technologies” aims to provide a highly multi- and interdisciplinary third-level education on broad and transversal research topics, including advanced modeling, material formulation, characterization and application, and the development of innovative technologies. Research themes in industrial engineering are explored extensively, ranging from materials engineering, applied mechanics, machine design, fluid dynamics, mechanical technology, mechanical measurements, and mechatronics, including transversal aspects of mathematics and structural science.

The AMoMAT PhD seeks to train highly qualified professionals capable of meeting the evolving needs of the industrial sector and related markets, requiring inter-/multi-disciplinary expertise as well as the ability to apply innovative approaches, methodologies, and technologies to the design and development of new products.
The PhD covers the following research areas:

  • Geometry and Algebra (CUN Area 01/A): Focused on the development of graphs and mathematical structures capable of modeling relationships between objects, with applications in Chemistry, Physics, Statistical Mechanics, Biology, and Social Network analysis.
  • Mechanical Modeling and Design (CUN Area 09/A): Development of computational models using innovative methodologies and systems for experimental validation.
  • Technologies and Manufacturing Systems (CUN Area 09/B): Production of innovative polymeric and composite materials and artifacts.
  • Materials Science and Technology (CUN Area 09/D): Including work with waste materials in the perspective of Circular Economy and zero-waste standards, for applications in biomedical, environmental, and food sectors.
  • Mechanical Measurements and Mechatronics (CUN Area 09/E): With particular expertise in robotic device design, measurement instrumentation, and the development of measurement methods.
  • Structural Engineering (CUN Area 08/B): Particularly focused on modeling of composite materials.

To this end, the training program includes the establishment of courses and the conduct of research in areas at the intersection of traditional disciplines, emphasizing the strongly multidisciplinary nature of the PhD. The breadth of scientific expertise and research activities within the Doctoral Board, together with access to laboratories and an extensive international collaboration network, ensures a stimulating environment for study and research.

Program Objectives
The main objective of the PhD program is to train researchers of high scientific caliber, capable of operating in research and development across multiple sectors, with a consistent methodological approach enriched by the cultural and research experiences of the Doctoral Board. Cross-fertilization of knowledge is crucial for PhD training, providing students with the necessary tools to contribute effectively to innovation.
Graduates will acquire advanced expertise in industrial engineering fields such as:

  • Modeling and design of new materials, components, and systems;
  • Fluid dynamics modeling and fluid-structure interaction;
  • Development of material synthesis processes;
  • Process technology development;
  • Knowledge of key diagnostic and analytical techniques.

PhD candidates will develop the skills to identify and address research challenges effectively, applying problem-solving strategies independently. They will also acquire soft skills, including teamwork, activity planning and management, interdisciplinary knowledge sharing, and effective communication of results, both in writing through scientific publications and orally at conferences. Dedicated courses will provide multidisciplinary knowledge, advanced methodological approaches, tools for literature research, report and article writing, and technical-scientific skills applicable to the labor market, through interaction with companies and research institutions involved in the program design.

Career Opportunities and Professional Prospects
The qualification acquired enables PhD graduates to engage in national and international collaborations with public and private institutions, including universities, research centers, central and local administrations, and companies operating across all scientific sectors represented in the PhD program, particularly in innovation, production development, advanced design, planning, programming, and management of complex systems.
Key career opportunities include:

  • Academic research (postdoctoral fellowships, research grants, or research contracts at Italian and foreign universities);
  • Research in public and private entities, development and/or services, technology transfer;
  • Aerospace companies and space agencies;
  • Automation and robotics industries;
  • Manufacturing companies involved in production, installation, testing, maintenance, and management of machinery;
  • Professional roles in companies operating in manufacturing, industrial automation, and IT applied to industry.

CHIEDI INFORMAZIONI