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1 agosto 2012

Migliore ricerca 2011. Premiato un giovane dottorando del Politecnico

Benedetto Troìa, 27 anni, barese, neo ingegnere elettronico, iscritto al primo anno del dottorato di ricerca al Politecnico di Bari, ha vinto il premio per la migliore ricerca dell’anno 2011, per uno studio sui sensori fotonici, le cui applicazioni possono riguardare il monitoraggio ambientale da gas e agenti inquinanti.

Il riconoscimento è stato attribuito, nel corso di un’apposita cerimonia, dal Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni (CNIT). Il Consorzio, fondato nel 1995 e riconosciuto dal Ministero dell’Università e della Ricerca, ha lo scopo di coordinare e promuovere attività di ricerca teorica e applicativa nel settore delle Telecomunicazioni e dell’Elettromagnetismo.

La sensoristica Fotonica (la nuova tecnologia avanzata che utilizza i segnali luminosi invece di quelli elettronici), riveste attualmente un ruolo fondamentale in numerosi ambiti, tra cui quello ambientale (rilevazione di gas pericolosi, monitoraggio di campi elettromagnetici, monitoraggio di inquinanti nei liquidi), quello industriale, nel campo biomedicale (rilevazione in vitro e in vivo di virus, batteri, biomarkers tumorali, DNA, proteine, monitoraggio del glucosio nel sangue), nell’aeronautica, nella sicurezza (sicurezza di infrastrutture sensibili, rilevazione di tracce di esplosivi), nel controllo di qualità dei prodotti alimentari (rilevazione di microorganismi patogeni).

In questo contesto, il lavoro di ricerca vincitore del premio riguarda lo studio di sensori fotonici integrati in tecnologia Silicio–su–Isolante (SOI) per il monitoraggio di gas metano (CH4), ma ciò è anche estendibile ad altre sostanze gassose quali ad esempio: l’anidride carbonica (CO2), l’etano (C2H6), il monossido di carbonio (CO), il monossido di azoto (NO) e il biossido di zolfo (SO2). Il monitoraggio ambientale di gas nocivi e inquinanti ha ormai assunto una rilevanza notevole in ambito industriale ed in generale nella tutela della salute umana.

La ricerca – dice l’ing. Troìasi basa su un sensore fotonico integrato, che è un dispositivo caratterizzato da dimensioni complessivamente millimetriche (inferiori ad una moneta da 1 centesimo di euro), in grado di guidare su percorsi prestabiliti segnali ottici piuttosto che segnali elettronici come invece avviene in tutte le apparecchiature elettroniche commerciali ad esempio, personal computer, smartphone, tablet e così via.L’interazione del segnale ottico che si propaga all’interno del chip con una particolare sostanza chimica o gas opportunamente concentrato in prossimità dell’area sensibile del sensore, genera informazioni utili che permettono non solo di verificare se la particolare sostanza da rilevare è presente o meno nell’ambiente, ma anche di stimare in modo preciso la sua concentrazione. I risultati ottenuti – continua –  dimostrano che i sensori fotonici progettati sono in grado di rivelare minime concentrazioni di metano in aria. In particolare, per poter comprendere le potenzialità dei sensori proposti è possibile fare riferimento all’intervallo di esplosione che caratterizza tutti i gas potenzialmente esplosivi. Ad esempio, il metano è caratterizzato da un limite di esplosione inferiore del 5% e da un limite di esplosione superiore del 15%. Ciò significa che una concentrazione di metano più piccola del 5% non è sufficiente per innescare l’esplosione, mentre una concentrazione di metano superiore al 15% rende l’ambiente troppo saturo per generare la fiamma. Per questo è importante poter rilevare in modo accurato e dinamico concentrazioni del gas metano che rientrano nell’intervallo di esplosione predetto, per poter prevenire esplosioni in ambienti pericolosi. In questo contesto – conclude – il sensore progettato non solo riesce a rilevare in modo efficiente le concentrazioni di metano nell’intervallo di esplosione, ma garantisce una risoluzione minima del 2% di metano nel volume unitario di aria, estendendo dunque l’applicazione del sensore anche in contesti domestici dove minime fughe di gas risultano oggigiorno ancora impercettibili”.

Chi è l’autore del premio?

Nato a Bari nel 1985, Benedetto Troia ha conseguito la maturità scientifica presso il Convitto Nazionale Domenico Cirillo di Bari. Successivamente, ha proseguito gli studi universitari al Politecnico di Bari dove ha conseguito la Laurea Specialistica in Ingegneria Elettronica nel 2011, con la votazione di 110/110 e Lode. Ha discusso la tesi di laurea in Fotonica dal titolo “Studio di efficienti sensori fotonici slot nel medio infrarosso basati su materiali del gruppo IV”, relatore Prof. Ing. Vittorio Passaro.

Nell’anno accademico 2011/2012, è stato borsista del Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni (CNIT).

E’ iscritto al primo anno di corso del dottorato di ricerca in Ingegneria Elettrica e dell’Informazione (XXVII ciclo), presso il Politecnico di Bari.

 

Immagine tratta da http://www.aamgalleria.it

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