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3 febbraio 2014

Polimi: antenne di germanio per la sensoristica a infrarossi

Politecnico di MILANO – Antenne di germanio per la sensoristica a infrarossi. Kick-off meeting del progetto europeo GEMINI a cui prende parte il Polimi

Polimi

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E se invece che di metallo si costruissero le antenne dei dispositivi per la sensoristica a infrarossi in germanio, materiale semiconduttore tipico dell’industria microelettronica, che ha il vantaggio di avere una piena compatibilità con il silicio (di cui sono costituiti quasi tutti i componenti microelettronici), un basso costo e una elevata efficienza?

E’ quello che si accingono a scoprire 20 ricercatori provenienti da istituzioni italiane, tedesche e britanniche riunitisi oggi al Polimi per dare l’avvio al Progetto GEMINI (“Germanium mid-infrared plasmonics for sensing”), finanziato dalla comunità europea con circa 1,7 milioni di euro per il triennio 2014-2017 nell’ambito dei bandi FET (“Future and Emerging Technologies”) del Settimo Programma Quadro.

Il progetto Polimi esplorerà un approccio originale alla sensoristica a infrarossi di molecole anche in piccolissime concentrazioni, con promettenti applicazioni principalmente nell’ambito della diagnostica medica e farmaceutica, dell’analisi di adulterazione dei cibi, della misura di inquinanti e veleni. In chiave di prevenzione, infatti, è cruciale poter accrescere la sensibilità delle attuali tecniche diagnostiche, in particolare quando minime quantità di una sostanza possono risultare nocive per l’organismo umano (si pensi ad esempio al monossido di carbonio nell’aria o a inquinanti come il benzene).

In un mondo in cui la sanità sta evolvendo verso sistemi personalizzati di diagnosi ambulatoriale o a domicilio, il successo di queste ricerche porterebbe nel lungo periodo alla realizzazione di dispositivi optoelettronici innovativi in  grado di concentrare con grande efficienza la luce infrarossa, migliorare la qualità e abbassare i costi dell’assistenza medica. Si pensi ad esempio ai dispositivi portatili per il monitoraggio in continuo della glicemia in soggetti diabetici.

Oltre alla diagnostica medica, il successo del progetto potrebbe avere impatto anche sul settore fotovoltaico, laddove oggi la parte infrarossa della luce solare non viene assorbita dai pannelli, mentre con sistemi di antenne come quello proposto tale porzione potrebbe essere raccolta con maggiore efficienza. Analogamente, nei sistemi infrarossi di visione notturna, la sensibilità delle telecamere potrebbe essere aumentata sfruttando lo stesso principio.

Giovane il team del progetto, 3 ricercatori e un solo professore: il coordinatore, Paolo Biagioni, è ricercatore al Dipartimento di Fisica del Polimi, capofila dell’intero consorzio, Michele Ortolani dell’Università di Roma La Sapienza, Daniele Brida dell’Università di Konstanz (Germania) e il professor Douglas Paul, direttore del James Watt Nanofabrication Centre dell’Università di Glasgow (UK).


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