Torino, Politecnico guida GENMAT per nuovi materiali con IA

Il Politecnico di Torino coordinerà GENMAT, nuovo progetto europeo dedicato allo sviluppo di materiali innovativi attraverso l’intelligenza artificiale. L’obiettivo è ridurre da decenni a pochi anni il tempo necessario per portare un nuovo materiale dal laboratorio al mercato, costruendo un modello digitale capace di supportare progettazione, produzione e utilizzo in settori strategici come energia, mobilità, edilizia, sanità, elettronica e aerospazio.

Un foundation model europeo per la scienza dei materiali

GENMAT è finanziato nell’ambito del bando europeo “AI Foundation Models in Science” e riunisce un consorzio composto da 14 partner tra università, imprese e organizzazioni specializzate nell’etica dell’intelligenza artificiale. Il progetto avrà una durata di tre anni e punta a sviluppare un foundation model dedicato alla scienza dei materiali, cioè un modello di base capace di lavorare su dati, problemi e applicazioni differenti.

A differenza di molte applicazioni di intelligenza artificiale progettate per svolgere compiti specifici, il sistema previsto da GENMAT integrerà informazioni scientifiche di natura diversa: dati chimici e atomici, immagini microscopiche, segnali provenienti da sensori e informazioni legate ai processi produttivi. Questa integrazione dovrebbe consentire al modello di accompagnare l’intero ciclo di vita dei materiali, dalla fase di ideazione fino alla produzione e all’impiego in contesti industriali.

L’elemento più innovativo riguarda la capacità di collegare conoscenze su scale diverse, dagli atomi alle molecole, dai polimeri ai materiali compositi. Il progetto mira così a superare alcuni limiti degli attuali strumenti di IA generativa, garantendo risultati scientificamente coerenti e compatibili con le leggi fisiche che regolano il comportamento dei materiali.

Dai compositi ai rivestimenti senza PFAS

Lo sviluppo di nuovi materiali è considerato un fattore decisivo per la competitività e la sicurezza economica dell’Unione europea. Per questo GENMAT si concentrerà su quattro ambiti applicativi ad alto valore strategico. Il primo riguarda i materiali compositi avanzati, con proprietà meccaniche ed elettriche specifiche, utili in particolare per settori come l’aerospazio e la mobilità ad alte prestazioni.

Un secondo filone sarà dedicato a materiali in grado di favorire l’economia circolare, tra cui polimeri riciclabili di nuova generazione. Il progetto affronterà inoltre lo sviluppo di rivestimenti più sostenibili privi di PFAS, sostanze persistenti nell’ambiente e spesso definite inquinanti eterni. Un ulteriore ambito riguarderà i sistemi intelligenti per monitorare lo stato di salute delle strutture composite, con l’obiettivo di migliorarne sicurezza, durata e affidabilità nel tempo.

Il vantaggio atteso è una riduzione significativa dei tempi e dei costi di sviluppo. Oggi la progettazione di un nuovo materiale può richiedere anni di prove, test e tentativi successivi. Con l’intelligenza artificiale sviluppata da GENMAT, invece, sarà possibile individuare già nelle prime fasi un numero più ristretto di soluzioni promettenti, orientando in modo più rapido la sperimentazione di laboratorio e le valutazioni industriali.

Torino al centro della ricerca sui materiali intelligenti

GENMAT non porterà nell’immediato a un prodotto commerciale, ma rappresenta un passaggio rilevante verso una nuova generazione di strumenti digitali per l’industria dei materiali. In prospettiva, tecnologie di questo tipo potranno essere adottate da aziende chimiche, meccaniche, edilizie e manifatturiere interessate a progettare materiali più performanti, sostenibili e adatti a requisiti applicativi complessi.

Il progetto punta anche a costruire un’infrastruttura di intelligenza artificiale aperta, trasparente e affidabile, in linea con i valori europei. Il modello sarà addestrato su dati scientifici certificati e integrerà vincoli fisici, strumenti di interpretabilità e sistemi per stimare l’incertezza dei risultati. Le risorse sviluppate saranno condivise attraverso piattaforme europee di open science, contribuendo a rafforzare la sovranità tecnologica dell’Europa in un settore considerato strategico.

Il coordinamento scientifico coinvolge il gruppo di ricerca Mechanics of Advanced Materials del Politecnico di Torino, guidato dal professor Davide Paolino. Il docente Raffaele Ciardiello, del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale, ha sottolineato come le competenze maturate su materiali compositi avanzati, sensori integrati, materiali multifunzionali, modellazione numerica multiscala, intelligenza artificiale e testing avanzato permettano all’ateneo di contribuire allo sviluppo di un modello capace di mettere insieme dati, conoscenza fisica, esperienza sperimentale e requisiti applicativi reali.

Oltre al coordinamento generale, il Politecnico di Torino sarà impegnato nello sviluppo delle applicazioni legate ai materiali compositi e parteciperà alla progettazione del modello di intelligenza artificiale, anche con il contributo del ricercatore DIMEAS Alberto Ciampaglia. La sfida è trasformare la ricerca sui materiali in un processo più rapido, verificabile e vicino alle esigenze dell’industria europea.