Piccolo come un chip, sensibile come un laboratorio: nuovo sensore per sicurezza e ambiente
BARI – Piccolo quanto un microchip, ma capace di rilevare gas e sostanze critiche con la sensibilità di strumenti da laboratorio: è il nuovo sensore fotonico miniaturizzato sviluppato da una ricerca internazionale che vede coinvolto il Dipartimento interuniversitario di eccellenza di Fisica dell’Università di Bari e del Politecnico di Bari, insieme alla Shanxi University e alla Jinan University. Lo studio, pubblicato su Nature Communications, apre nuove prospettive per la sicurezza industriale, la protezione delle infrastrutture strategiche, la prevenzione dell’inquinamento e la diagnostica precoce di malattie.
Una piattaforma “on-chip” multifunzionale
Alla base della scoperta c’è una piattaforma di sensing multifunzionale “on-chip” basata su fotonica integrata in niobato di litio, materiale compatibile con l’integrazione elettronica e fotonica, adatto a dispositivi compatti, scalabili e ad alte prestazioni. L’architettura permette di rilevare simultaneamente più specie chimiche con elevata sensibilità e selettività, aprendo la strada a reti diffuse di sensori miniaturizzati per il monitoraggio continuo di ambienti complessi e ad alto rischio.
Applicazioni per sicurezza e ambiente
I sensori potranno essere integrati in sistemi distribuiti per il rilevamento precoce di fughe di gas, il controllo delle emissioni nei settori energetico e chimico, la sorveglianza di raffinerie e impianti industriali, e la protezione di ambienti di lavoro ad alto rischio. Grazie alla possibilità di produrli su larga scala e integrarli in sistemi embedded e reti IoT avanzate, la tecnologia si propone come soluzione concreta per applicazioni industriali e di sicurezza globale.
Oltre alla sicurezza, la piattaforma apre possibilità nel monitoraggio ambientale, nel controllo di processi industriali complessi e nelle scienze della vita, con dispositivi portatili per diagnostica precoce, analisi del respiro e test point-of-care ad alta sensibilità. L’elevata integrazione fotonica ed elettronica la rende particolarmente interessante per la produzione industriale su larga scala e per mercati emergenti legati alla transizione energetica.
Un passo verso la sicurezza distribuita
«Questa tecnologia dimostra come la fotonica integrata possa offrire soluzioni compatte, scalabili e ad altissime prestazioni per applicazioni industriali, ambientali e biomedicali – spiegano i professori Vincenzo Spagnolo, Pietro Patimisco e Angelo Sampaolo, tra gli autori dello studio – La possibilità di realizzare sensori multiparametrici su chip rappresenta un passo decisivo verso sistemi di monitoraggio distribuiti, continui e affidabili, fondamentali per la sicurezza delle infrastrutture e per la transizione energetica».
