Leo Bartolini fin da piccolo si è sempre appassionato alla scienza ed in particolare alla fisica. Ancor giovanissimo si è dedicato ad elaborare alcuni progetti di ricerca, due dei quali, inviati negli Stati Uniti ad università e a centri di ricerca, hanno riscosso un certo successo. Si trattava di una variante della Macchina Zeta per lo studio della fusione nucleare e, consideratane la natura ondulatoria, di un progetto per la costruzione di un laser a onde elettroniche. Fra le persone che hanno vagliato questa sue idee spicca il professor Charles H. Townes, allora al MIT, premio Nobel per la fisica e ideatore del Maser. Grazie a queste sue ricerche è stato considerato un “Enfant prodige” e, pertanto, gli è stato concesso un lavoro in un laboratorio di fisica come assistente. Qui si è impegnato a migliorare i metodi di dimostrazione dei fenomeni della fisica inventando sempre nuovi esperimenti e impiegando sia strumenti da lui ideati sia migliorando l’uso di quelli più moderni come la fotografia stroboscopica, gli oscilloscopi ed i registratori X-Y. Forte dell’esperienza acquisita ha iniziato a fare il consulente per società addette alla costruzione di apparecchiature didattiche per scuole, accademie ed università. In questo contesto ha progettato diversi simulatori uno dei quali è stato esposto alla fiera mondiale della didattica nella città di Basilea.
Dopo il periodo accademico si è dedicato alle sue ricerche personali favorendo quelle che potevano avere una realizzazione possibile e utile alla comunità. In questo contesto ha posto particolare riguardo alle energie alternative come solare, eolica e da fonti di calore non convenzionali. Ha pensato a nuovi modi di sfruttare l’energia solare, ha cercato metodi per superare il limite di Betz nelle turbine eoliche. Inoltre si è dedicato a progettare nuovi generatori termoionici per sfruttare il calore di sorgenti ad alte temperature, e anche dispositivi per trasformare direttamente in elettricità il calore proveniente da sorgenti a bassa temperatura.
Diverso tempo ha dedicato pure alle ricerche sulla possibilità di produrre elettricità dal gradiente di concentrazione salina in soluzione elettrolitiche come ad esempio acqua di mare e acqua di fiume.
Non dimenticando la sua passione per la didattica tiene conferenze e scrive articoli divulgativi. Ultimamente presta la sua consulenza ai movimenti che si battono per la salvaguardia ambientale.