FBK con PROMISE per costruire un imaging magnetico innovativo

Fondazione Bruno Kessler è parte del consorzio internazionale che ha avviato il progetto di ricerca PROMISE (PROtotypes of Magnetic Imaging Systems for Europe).

Con una duplice attenzione allo sviluppo di tecnologie all’avanguardia e a rigorosi test di casi d’uso industriali, PROMISE si propone di portare i sensori di imaging quantistico a base di centri di colore nel diamante a un livello di preparazione tecnologica pre-industriale per pratiche applicazioni d’uso quotidiano.

Il ruolo di FBK è fornire la parte hardware del progetto, ovvero i sensori di immagine utilizzati nel set up finale del microscopio, costruito per rilevare e mostrare proprietà magnetiche.

“Partiamo da una tecnologia di alto livello, per portarla a un prodotto finito. Il consorzio è nato proprio per portare fuori dai laboratori queste tecnologie già esistenti e renderle fruibili. Il magnetometro avrà un utilizzo ad ampio spettro, in diversi settori e applicazioni: dall’industria alla sanità passando per l’elettronica.

Ad esempio, potrà rilevare gli effetti corrosivi nelle ali degli aerei, identificare cellule tumorali e capirne le proprietà, o misurare correnti molto piccole in microchip e campi generati da micromagneti. Sarà come costruire un nuovo metro”, ha spiegato Enrico Manuzzato, Project Steering Committee Member e ricercatore in FBK per il Centro Sensors & Devices.

Il progetto PROMISE riunisce competenze provenienti sia dalla ricerca che dall’industria per costruire uno strumento preciso ma maneggevole. Al momento, macchine di questo genere occupano un intero laboratorio. Con PROMISE, il magnetometro verrà portato a una dimensione al metro cubo e sarà quindi facilmente trasportabile e commerciabile.

Alcuni casi d’uso

• Metrologia dei semiconduttori: misure ultraveloci e ad alta risoluzione, fondamentali per la microelettronica di futura generazione.
• Ingegneria dei materiali: funzionalità di imaging avanzate per lo sviluppo e l’analisi di materiali avanzati.
• Biotecnologie: strumenti di monitoraggio dinamici e in tempo reale che potranno rivoluzionare i processi di diagnosi e ricerca.

Sviluppare il rilevamento quantistico per le industrie di domani

Il rilevamento quantistico sta emergendo come la tecnologia quantistica con il potenziale di mercato più immediato, e i sensori basati su centri NV sono all’avanguardia grazie alla loro notevole semplicità e prestazioni.  Funzionando senza la necessità di sistemi a vuoto, criogenia o schermatura magnetica, questi sensori offrono misure quantitative, robuste e assolute che non necessitano di calibrazione. Interagendo con i campi magnetici ed elettrici locali, la temperatura, la deformazione e la pressione, i centri NV forniscono approfondimenti basati su immagini ricche di dettagli che superano i sistemi ottici tradizionali.
Tuttavia,  i sistemi tradizionali come per esempio i microscopi a scansione di sonda, benché potenti, sono ostacolati da misurazioni lente, punto per punto, che li rendono poco adatti ad applicazioni dinamiche e in tempo reale. PROMISE affronta questa sfida sviluppando magnetometri a largo campo industrializzabili che catturano i cambiamenti rapidi con velocità ed efficienza, aprendo nuove possibilità di rilevamento, acquisizione di immagini, analisi e monitoraggio. Inoltre, i prototipi che verranno sviluppati avranno dimensioni, peso, consumo energetico e costi significativamente inferiori rispetto alle attuali configurazioni di laboratorio, aprendo la strada a una rapida adozione sul mercato.

Il consorzio internazionale del progetto di ricerca PROMISE (PROtotypes of Magnetic Imaging Systems for Europe).