Settore di ricerca

Materiali e dispositivi funzionali

Le attività di ricerca riguardano la progettazione, la sintesi, la caratterizzazione e l’integrazione di materiali, sensori e microsistemi con proprietà elettriche, ottiche, magnetiche, meccaniche e chimiche. Le competenze sviluppate nelle diverse sedi comprendono dispositivi MEMS e MOEMS, sistemi multisensoriali, sensori chimici, fisici e biologici e nanomateriali funzionali destinati ad applicazioni scientifiche, industriali, ambientali e biomedicali.

Le principali linee di attività sono:

I dispositivi MEMS e MOEMS sono microsistemi progettati per applicazioni basate su principi meccanici, termici, elettromagnetici e ottici.

Le principali attività comprendono:

  • MEMS per microonde e onde millimetriche, tra cui interruttori, risonatori e micro e nano-antenne;
  • integrazione di materiali funzionali per trasduzione piezoelettrica, termoelettrica e chimica;
  • MOEMS in SiC per il monitoraggio della pressione in condizioni operative severe;
  • sonde in fibra ottica per diagnostica medica minimamente invasiva;
  • MEMS per la raccolta di microenergia da fonti di calore;
  • sensori fisici miniaturizzati per deformazione, pressione, vibrazioni e applicazioni inerziali;
  • MEMS e NEMS basati su materiali bidimensionali.

L’IMM sviluppa materiali organici, inorganici e ibridi per sensori basati su tecniche di trasduzione elettrica, ottica, elettromagnetica e chimica. Le attività riguardano dispositivi miniaturizzati, sistemi portatili e piattaforme multisensoriali per applicazioni ambientali, biomedicali, industriali e agroalimentari.

Le principali linee comprendono:

  • sensori basati su grafene, metalli, ossidi metallici e materiali nanostrutturati;
  • sensori elettrici ed elettromagnetici basati su nanomateriali carboniosi e materiali porosi;
  • sensori ottici, plasmonici e in fibra, anche per il monitoraggio continuo di processi biologici;
  • dispositivi indossabili, portatili e microfluidici per parametri chimici, fisici e biologici;
  • rivelatori a semiconduttore, sensori per radiazioni e sistemi ad alta sensibilità;
  • sensori MEMS e piattaforme integrate per gas, pressione e altre grandezze fisiche.

Le attività comprendono inoltre modellazione, biofunzionalizzazione delle superfici e sviluppo di prototipi orientati al trasferimento tecnologico.

Le attività riguardano lo sviluppo di materiali nanostrutturati funzionali con proprietà elettriche, ottiche, magnetiche e chimiche.

L’IMM studia diverse classi di nanomateriali, tra cui nanofili, nanoparticelle, nanotubi, materiali bidimensionali e film nanometrici. La sintesi è sviluppata attraverso tecniche fisiche, chimiche ed elettrochimiche, insieme a strumenti e dispositivi di caratterizzazione per l’analisi delle proprietà dei materiali su scala nanometrica.

Particolare attenzione è dedicata al controllo delle proprietà dei nanomateriali attraverso i parametri di processo. Le applicazioni riguardano microelettronica, sensoristica, energia, optoelettronica e trattamento delle acque.

  • Dispositivi di potenza e ad alta frequenza
  • Elettronica flessibile e di grandi dimensioni
  • Dispositivi per l’informazione, l’archiviazione e l’elaborazione.
  • Dispositivi di conversione dell’energia
  • Dispositivi optoelettronici, plasmonici e fotonici