Istituto di struttura della materia (ISM)

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  • Istituto di struttura della materia (ISM) (literal)
  • Institute of structure of matter (ISM) (literal)
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  • L’Istituto con le sue 120 unità di personale distribuite territorialmente nelle sedi di Roma Area della Ricerca Tor Vergata, Roma Area della Ricerca di Montelibretti, Potenza Area della Ricerca di Tito Scalo e Trieste Area Science Park si occupa di ricerca di avanguardia in un ambito interdisciplinare tra fisica, chimica e scienza dei materiali. Le sue attività trovano applicazioni in settori quali energia, ambiente, sistemi di interesse biologico, dispositivi elettronici e magnetici e beni culturali. Le attività spaziano dalla modellistica alla realizzazione prototipale di dispositivi passando dallo studio dei processi, alla preparazione e funzionalizzazione dei materiali, alla caratterizzazione delle loro proprietà strutturali ed elettroniche anche tramite lo sviluppo di nuova strumentazione e metodologie . In particolare le diverse attività si articolano nella seguente filiera : Modeling di processi e materiali Metodi teorici da principi primi basati per lo studio di proprietà strutturali ed elettroniche di sistemi solidi e molecolari. Modeling della dinamica di processi ultra-veloci. Analisi e controllo di processi elementari in sistemi isolati, su superfici funzionalizzate e all’interfaccia Preparazione di materiali Materiali su scala nanometrica e sistemi a bassa dimensionalità vengono realizzati sia con processi chimici che con tecnologie fisiche. Classi di materiali di interesse sono: - materiali magnetici strutturati su scala atomica e nanometrica:; nanoparticelle, film sottili , e multistrati, - materiali ibridi organico-inorganico: film di molecole organiche, metallorganiche e chirali, ibridi organico/semiconduttore, organico/metallo; - materiali catodici e anodici nanostrutturati a basi di ossidi di metalli di transizione, Litio e lantanidi; - materiali 2D (grafene, silicene). Caratterizzazioni di proprietà fisiche, chimiche e funzionali - Analisi e controllo di processi elementari in sistemi isolati, su superfici funzionalizzate e all’interfaccia - Determinazione della struttura geometrica e della composizione elementare di superfici e di interfacce e caratterizzazione della struttura elettronica e cristallina mediante tecniche spettroscopiche, diffrattometriche, e di microscopia - Studio delle proprietà fisiche (ottiche, di trasporto e magnetiche) e chimiche (chemiadsorbimento, catalisi) e della loro correlazione con la struttura elettronica e atomica di superficie ed interfaccia. Realizzazione dispositivi e strumentazione - Realizzazione e caratterizzazione di dispositivi per energia e fotonica - Sviluppo di strumentazione e metodologie per miscroscopia, diffrazione e spettroscopie a raggi X, spettrometria di massa. - Gestione di linee di luce e stazioni sperimentali presso sorgenti di radiazione di sincrotrone e Free Electron Lasers (literal)
  • The Institute, with its staff of 120 people (geographically distributed across the Rome Research Area in Tor Vergata, the Rome Research Area in Montelibretti, the Potenza Research Area in Tito Scalo and Trieste Area Science Park), deals with cutting-edge research in an interdisciplinary field between physics, chemistry and materials science. Its activities find applications in areas such as energy, environment, biological systems, electronic and magnetic devices and cultural heritage. The research activities of the institute range from theoretical modeling to the development of prototypal devices by means of the study of the processes involved, the preparation and functionalization of materials, and the characterization of their structural and electronic properties with novel instrumentation and methodologies. In particular, the different activities can be divided into the following categories: Modeling of processes and materials. Theoretical methods based on Density Functional Theory and Molecular Dynamics simulations for the study of structural and electronic properties of solids and molecular systems. Modeling of the dynamics of ultra-fast processes. Analysis and control of elementary processes in isolated systems, on functionalized surfaces and interface Preparation of materials Nanoscale materials and low-dimensional systems are made both via chemical processes and physical technologies. Classes of materials of interest are: - Magnetic materials structured at the atomic and nanometer scale: nanoparticles, thin films and multilayers; - Organic-inorganic hybrid materials: films of organic, organometallic and chiral molecules, hybrid organic / semiconductor films, organic/metal films; - Nanostructured anode and cathode materials based on transition-metal, lanthanide and lithium oxides; - 2D materials (graphene, silicene). Characterization of the physical, chemical and functional properties of systems - Analysis and control of elementary processes in isolated systems, on functionalized surfaces and at interfaces. - Determination of the geometric structure and elemental composition of surfaces and interfaces and characterization of the electronic and crystalline structure by means of spectroscopic and diffraction techniques and microscopy - Study of physical (optical, magnetic, and transport) and chemical (chemisorption, catalysis) properties and their correlation with the atomic and electronic structure of the surface and interface. Device and instrumentation development Production and characterization of devices for energy and photonics. Development of instrumentation and methods for microscopy, X-ray diffraction and spectroscopies, and mass spectrometry. Management of beamlines and experimental stations at synchrotron radiation and Free Electron Laser facilities. (literal)
Istituto esecutore di
Prodotto
Ha afferente
Codice
  • ISM (literal)
Nome
  • Institute of structure of matter (ISM) (literal)
  • Istituto di struttura della materia (ISM) (literal)
Parte di
Afferisce a
Collaborazioni
  • Clarkson Uni. (TEM) CNR - Istituto di Fotonica e Nanotecnologie CNR - Istituto dell'Officina dei Materiali CNR- Istituro di Metodologie inorganiche e dei Plasmi CNR Istituto dei Sistemi Complessi, Roma CNR Istituto per la Tecnologia delle Membrane CNR Istituto per lo Studio del Materiali Nanostrutturati CNR Istituto dei Processi Chimico Fisici CNR Istituto pe rgli Studi del Mediterraneo Antico CNRS-InstitËt de Materiaux “J. Rouxel” Nantes, F . Collaborazione Internaz. Italia-Argentina (Centro Atomico Bariloche) Collaborazione Internaz. Italia-Francia (Università UPMC) Collaborazione Internaz. Italia-Spagna (CSIC-IMM) Collaborazione Internaz. Italia-Venezuela (Università di Merida) Consorzio Roma Ricerche, ASSING” Ditta RMP, Roma Dpt. Chimica, Università di Roma1 “La Sapienza” Dpt. Chimica, Universita’ di Catania Dpt. Chimica, Universita’ di Trieste Dpt. Fisica, Politecnico di Milano Dpt. Fisica, Uni. Bologna (Nanoparticelle Core-shell) Dpt. Fisica, Uni. Ferrara Dpt. Fisica, Università di Roma1 “La Sapienza” Dpt. Chimica del Farmaco, Università di Roma1 “La Sapienza” Dpt. Fisica, Università Roma2 \"Tor Vergata\" Dpt. Ingegneria Elettronica, Università Roma2 \"Tor Vergata\" Dpt. Ingegneria Meccanica, Università Roma2 \"Tor Vergata\" Dpt. Ingegneria Uni. L’ Aquila Dpt. Ingegneria, Università Roma2 \"Tor Vergata\" Dpt. Scienze, Universita' degli Studi di Roma “III “ Dpt. Fisica, Università dell'Aquila, Dpt. Scienze Chimiche, Università della Calabria, Rende (CS) Dpt. Scienze Chimiche, Università di Catania Dpt. Scienze, Università della Basilicata Dpt. Chimica, Università di Perugia Ecole Politecnique Federale, Lausanne, Svizzera, ENEA Casaccia, ENEA-CRF, Frascati Ente Cassa di Risparmio di Firenze ESRF, Grenoble, Francia; Facoltà Ingegneria dei Materiali, Università di Brescia Facoltà Ingegneria dei Materiali, Università di Trento Facoltà Ingegneria dei Materiali, Università di Trento Groningen University, Solid State Laboratory, Groningen, Olanda ISAS - Institute for Analytical Sciences, Berlin, Germany, Istituto di Istruzione Secondaria Superiore “A.Volta” Laboratoire Composants Solaires CEA-Saclay Laboratoire POMA-UMR-CNRS Université d'Angers, LLN - CNRS, Francia Ministero dell’Interno – Servizio di Polizia Postale e delle Comunicazioni Ministero delle Comunicazioni. MIUR – Ufficio Scolastico Regionale per il Lazio Naval Research Laboratory, USA, Provincia di Roma – Assessorato alle Attività Produttive Rutherford Laboratory, Chilton (Oxfordshire), U.K. Scuola Normale Superiore di Pisa Sincrotrone Trieste, Trieste Tecnopolo Tiburtino, The Last Mile Group srl Universite' de Cergy Pontoise, LPMS Laboratoire, Cergy-Pontoise (Paris)France Universite' de Cergy Pontoise, LPMS Laboratoire, Cergy-Pontoise (Paris)France Universite' de la Provence et CRMCN-CNRS Laboratoire, Marseille (France); Universite' de la Provence et CRMCN-CNRS Laboratoire, Marseille (France); Université Lyon1/CNRS, France, Université Lyon1/CNRS, France, Universite’ Marseille/CNRS, Marseille, France; Universite’ Marseille/CNRS, Marseille, France; Vanderbilt University, USA; Vanderbilt University, USA; Nova Gorica UNiversity, Nova Gorica, Slovenia Josef Stefan Institut, Ljubliana, Slovenia European X-ray Free Electron Laser Facility, Hamburg, Germany; Universitet Uppsala, Dep. of Physics and Astronomy, Uppsala, Sweden; Slac National Accelerator Laboratory,Stanford, USA; Institute of Physics, Belgrade,Serbia; The Australian National University, School of Physics,Canberra, Australia; Universidad Autonoma de Madrid, Chemistry Dept., Madrid, Spain; Universidad de Barcelona, Barcelona,Spain; Institute of nanoscience and Nanotechnology NCSR Demokritos (literal)
Attività di formazione
  • L’ISM oltre alla notevole produzione su riviste scientifiche, partecipazione ed organizzazione di conferenze, convegni e workshop è fortemente impegnato nel creare una cultura scientifica nelle nuove generazioni. Infatti, ha una consolidata collaborazione con le realtà scolastiche in prossimità delle sue sedi per seminari/lezioni sulla fisica/chimica della materia e dei materiali e sessioni di laboratorio, formazione ed aggiornamento degli insegnanti, visite ai laboratori della propria struttura. Dal 2015 l'ISM partecipa al progetto nazionale “Il Linguaggio della Ricerca“. L’attenzione particolare alle tecniche di e-learning ha portato alla creazione di un sito web dedicato: minerva.mlib.cnr.it. Il personale dell’ISM è inoltre coinvolto in programmi periodici divulgativi in TV e contribuisce ad eventi di carattere nazionale quali: La Notte Europea dei Ricercatori, Il Festival della Scienza e le Giornate della Scienza organizzate in diverse parti del paese. (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/localizzazione.owl#via
  • Via del Fosso del Cavaliere, 100 (literal)
Cap
  • 00133 (literal)
Città
  • Roma (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/localizzazione.owl#provincia
  • RM (literal)
Telefono
  • 06 49934155 (literal)
Codice CDS
  • 087 (literal)
Servizi
  • vvv (literal)
Competenze
  • Tematiche • Analisi teorica e modellizzazione : Density Functional Theory (DFT) per lo studio delle proprietà elettroniche e chimiche di materiali, micromagnetismo numerico. simulazione di immagini STM. • Sistemi a bassa densità e bassa dimensionalità e “quantum control”: Dinamica dei processi atomici e molecolari, superfici funzionalizzate, interfacce, riconoscimento molecolare e catalisi. Proprietà strutturali, elettroniche ed ottiche di superfici e sistemi a bassa dimensionalità. Materiali 2D. • Materiali nanostrutturati: Materiali magnetici e ibridi nanostrutturati, proprietà magnetiche,elettroniche e funzionali di aggregati di dimensione atomica. • Materiali e dispositivi per applicazioni nelle energie rinnovabili: materiali ibridi per fotovoltaico molecolare , materiali e dispositivi a base di carbonio e catalisi eterogenea per energia ed ambiente • Sviluppo di strumentazione e metodologie: progettazione, gestione e sviluppo di strumentazione per luce di sincrotrone e free-electron laser, tecnologie e sistemi innovativi per la formazione e supporto tecnologico alle amministrazioni pubbliche ed alle imprese Produzione e sintesi di materiali • Ablazione laser con impulsi brevi (ns – fs) peri produzione di nanomateriali. • Deposizioni chimiche (CVD) e fisiche (PVD) assistite da plasmi. • Sintesi di nanostrutture e superfici funzionalizzate in UHV con metodi di MBE. • Sintesi di strati di grafene su superfici per CVD. • Deposizione e caratterizzazione di film nano strutturati per applicazioni biomediche • Deposizione di film sottili con varie tecniche (LB, Spin-Coating, Evaporazione, ecc). • Preparazione per via chimica di nanoparticelle e nanocompositi magnetici. • Progettazione e allestimento di mini reattori. • Sintesi chimica, in soluzione e allo stato solido, di composti organometallici, di nanoparticelle metalliche, leghe metalliche e ossidi metallici e di materiali ibridi nanocompositi. • Progettazione di nuovi materiali con proprietà non convenzionali basate su ftalocianine e loro analoghi. Strumentazione e tecniche: • Tecniche di riflettometria e diffrazione con raggi-X e neutroni. • Tecniche di microscopia a scansione AFM/SNOM e di microscopia e spettroscopia a scansione tunnel • Spettroscopia ottica • Spettroscopia ultravioletta e con raggi X (assorbimento, emissione) • Spettroscopia di fotoemissione ad alta risoluzione angolare e energetica. • Spettroscopia pump&probe • Interferometria infrarossa. • Realizzazione di strumentazione per la produzione di fasci effusivi e supersonici, rivelazione e trasporto di elettroni, ioni e fotoni. • Utilizzo e gestione di beamline presso grandi facility di radiazione di sincrotrone. • Tecniche dell' ultra-alto vuoto • Spettrometria di massa • Determinazioni microanalitiche di elementi in tracce e ultratracce (Analisi Elementare e ICP-MS). • Magnetometria e criogenia per lo studio dei processi di magnetizzazione in materiali magnetici e/o superconduttori • Sviluppo di strumentazione per la misura di campi magnetici, magnetizzazione e suscettività magnetica. • Progettazione, realizzazione ed ottimizzazione delle proprietà di rivelatori e convertitori di energia a base di semiconduttori avanzati • Ingegneria elettronica per l'interfacciamento ed automatizzazione di apparati sperimentali e sistemi di deposizione e trattamento materiali e/o dispositivi. • Infrastrutture e piattaforme informatiche destinate alla formazione, al calcolo matematico, allo sviluppo di modelli di simulazione, ed alla gestione delle informazioni mediante tecniche basate su sistemi di knowledge management (literal)
Email
  • mailto:direttore@ism.cnr.it (literal)
  • direttore@ism.cnr.it (literal)
Indirizzo
  • Via del Fosso del Cavaliere, 100 - 00133 Roma (RM) (literal)
Direttore
Missione
  • L’Istituto si occupa di ricerca di avanguardia in un ambito interdisciplinare tra fisica, chimica e scienza dei materiali. Le sue attività trovano applicazioni in settori quali energia, ambiente, sistemi di interesse biologico, dispositivi elettronici e magnetici, beni culturali. Le attività spaziano dalla modellistica alla realizzazione prototipale di dispositivi passando dallo studio dei processi, alla preparazione e funzionalizzazione dei materiali, alla caratterizzazione delle loro proprietà strutturali ed elettroniche anche tramite lo sviluppo di nuova strumentazione e nuove metodologie. (literal)
Attività di ricerca
  • A seguito del decreto CNR n.143 (20/12/2013) la sede e la UOS di Tito Scalo di IMIP sono confluite in ISM, che ora ha sede all'Area della Ricerca di Tor Vergata e tre UOS nelle Aree della Ricerca di Montelibretti e Tito Scalo (Pz) e nell'Area Science Park (Ts). In questa fase ed in attesa del nuovo regolamento di organizzazione e funzionamento del CNR non è stata modificata l'organizzazione preesistente.Pertanto attualmente l’ISM è organizzato nelle seguenti commesse • Dinamica dei processi atomici e molecolari • Interazione Laser Materia • Fotonica a raggi X • Superfici funzionalizzate, interfacce, riconoscimento molecolare e catalisi • Proprietà magnetiche,elettroniche e funzionali di aggregati di dimensione atomica • Modeling computazionale di proprietà strutturali, elettroniche e magnetiche di difetti e complessi molecolari in semiconduttori e sistemi ibridi organico-inorganico • Materiali ibridi nanostrutturati • Materiali magnetici nanostrutturati • Materiali ibridi per fotovoltaico molecolare • Materiali e Dispositivi a Base di Carbonio e Catalisi Eterogenea per Energia ed Ambiente • Microscopia a scansione a sonda locale su sistemi nanostrutturati e materiali biologici • Tecnologie e sistemi innovativi per la formazione e supporto tecnologico alle amministrazioni pubbliche ed alle imprese Le attività delle varie commesse posso essere raccolte in cinque macroaree Sistemi a bassa densità e bassa dimensionalità e “quantum control” Le attività di ricerca di questa macroarea affrontano problemi di base in sistemi isolati, sistemi a bassa dimensionalità, superfici ed interfacce sia a livello spettroscopico che dinamico. Lo studio della dinamica di processi elementari in atomi, molecole, clusters e di ioni multiplamente carichi ha l’obietttivo di fornire informazioni su struttura elettronica, reattività e comportamento chimico-fisico di sistemi 'campione' utilizzati in diverse aree della ricerca di base e applicata (biologia, astrofisica, ambiente) e per il modeling della chimica dell'atmosfera, degli spazi interstellari e della biologia. A questo fine si utilizzano varie spettroscopie elettroniche, ioniche ed ottiche, sorgenti di laboratorio, comprendenti anche sorgenti laser accordabili al ns, e l’ accesso a facility nazionali ed internazionali di luce di sincrotrone e radiazione FEL. Queste indagini sono sostenute da analisi teorico/computazionali per lo studio quantistico di processi chimici elementari, dell’energetica di processi quali frammentazione di ioni metastabili, charge transfer e reattività di stati elettronici eccitati e ionici e di fenomeni fuori dall'equilibrio in processi ultra-veloci foto-indotti L’ analisi di proprietà molecolari è inoltre esteso allo studio della struttura dissimmetrica (chirale) di molecole, di sistemi supramolecolari su superfici e di cristalli liquidi. Materiali ottenuti tramite la formazione di sistemi molecolari a due dimensioni possono trovare svariate applicazioni nel campo dei dispositivi elettronici e nella sensoristica. Questi dispositivi si realizzano attraverso l'auto-assemblaggio di molecole chirali e la polimerizzazione sulle superfici, Altri aspetti intrinsicamente connessi alla ridotta dimensionalità sono esaminati con metodi sperimentali e teorici su nanostrutture, superfici funzionalizzate e film ultrasottili. Tra questi, sono oggetto di indagine le proprietà magnetiche ed elettroniche in sistemi di bassa dimensionalità e strutturati su scala atomica, quali atomi e molecole metallorganiche su superfici, cluster, nanofili e nanoreticoli magnetici prodotti mediante processi di crescita per epitassia e per autoorganizzazione. Aspetti di carattere quantistico emergono inoltre nel confinamento elettronico in film ultrasottili e, primariamente, nello proprietà di materiali 2-D, quali il grafene ed il silicene. Materiali nanostrutturati Nel settore dei materiali ibridi l’obiettivo è la preparazione con nuovi metodi di sintesi e la caratterizzaione delle proprietà chimico fisiche di nanoparticelle, nanocluster di tiolati, nanoparticelle di ossido di ferro, nanocompositi costituiti da grafene. A questa attività si affianca lo studio delle proprietà strutturali, termodinamiche e dinamiche di sali liquidi a temperatura ambiente (SLTA) e di loro miscele binarie con altri composti (macro-)molecolari. Nel settore dei materiali magnetici l’attività è rivolta alla preparazione con metodi fisici e chimici di materiali nanostrutturati in forma di film sottili, multilayers e nanoparticelle, allo studio delle proprietà strutturali e microstrutturali e allo studio delle proprietà magnetiche in relazione al loro utilizzo per magnetic storage, sensoristica, e magneti permanenti. Particolare interesse è rivolto allo studio dell'anisotropia magnetica ed alla analisi dei meccanismi microscopici che determinano la relazione tra il comportamento magnetico, la configurazione elettronica e la geometria atomica. Queste attività sperimentali sono affiancate da un’attività teorica che si muove nell’ambito più generale del \"Materials Modeling\". In particolare, il design delle proprieta' di un materiale e' basato sullo studio del defect engineering di un materiale inorganico e dell'interazione (molecola organica)-materiale inorganico nel caso di sistemi ibridi, effettuato con metodi teorici da principi primi per la messa a punto di materiali polifunzionali. Le applicazioni previste per i materiali ed i processi investigati, che influenzano le proprieta' elettroniche e/o magnetiche del materiale ed interazioni di molecole organiche od inorganiche con un substrato inorganico anche bidimensionale, trovano applicazioni anche nella macroarea dei Materiali e dispositivi per applicazioni nelle energie rinnovabili. Materiali e dispositivi per applicazioni nelle energie rinnovabili La ricerca di nuove fonti rinnovabili di energia rappresenta una delle sfide globali più attuali per uno sviluppo sostenibile dei paesi industrializzati ed emergenti. In questo contesto, l'attività dell’ISM si esplica in varie forme. Nel settore del fotovoltaico organico (OPV) l’attività è concentrata sullo studio ed uso di macrocicli del tipo, porfirine e ftalocianine, materiali polimerici con fullereni e nanostrutture plasmoniche, nanocompositi metalli-oligotiofeni, tutti materiali con una ricca reattività redox, capacità rilevante di trasferire elettroni foto-indotti e interessanti prorietà di semiconduzione. L’attività comprende la sintesi dei materiali, la caratterizzazione della loro struttura elettronica, morfologia e struttura e il loro utilizzo sia nelle celle DSSC (dye sensitized solar cells) che nelle celle organiche solari ad etero-giunzione(HJs). L’utilizzo di tecniche non convenzionali di raggi-X in dispersione di Energia, in grado di eseguire indagini in-situ e risolte temporalmente permette di seguire i processi chimico-fisici ed i meccanismi di invecchiamento strettamente legati alle proprietà di bulk, di superficie e di interfaccia. Oltre agli aspetti fondamentali sugli studi sui materiali, l’obiettivo è la produzione di informazioni utili per nuove strategie nellarealizzazione delle celle fotovoltaiche. Parallelamente vengono portati avanti studi nuove classi di composti come per esempio le perowskiti, composti ibridi organico-inorganico di formula generale ABX3 dove A è un catione organico, B uno ione metallico bivalente e X un alogeno. Inoltre gli studi teorici sui sistemi ibridi organico-inorganico e sui sistemi molecolari guidano la scelta delle molecole e indirizzano la sintesi verso prodotti con idoneo posizionamento degli orbitali di frontiera. In questo settore l’ISM è anche impegnato nell’utilizzo di materiali innovativi a base di carbonio per la realizzazione di dispositivi ad effetto termoionico da sfruttare in concentratori solari, la produzione e caratterizzazione di superstrutture di semiconduttori ad ampia band-gap (carburi, nitruri) mediante metodi PVD per la realizzazione di dispositivi fotovoltaici avanzati e rivelatori ad alta sensibilità e la realizzazione di convertitori per il recupero di energia da sorgenti radioattive (scorie appositamente selezionate) per la realizzazione di nanobatterie caratterizzate da un tempo di esercizio di anni. Alle attività nel settore delle energie rinnovabili sono affiancate quelle connesse al monitoraggio ambientale in cui sono predominanti le competenze chimico-fisiche e che ha come obiettivo lo sviluppo di materiali e sistemi per catalisi eterogenea per la produzione di biomasse ed abbattimento di VOCs. In particolare si sviluppano nuovi catalizzatori per produzione di combustibili da biomasse e rifiuti attraverso gassificazione sostenuta da catalisi e con catalisi mista eterogenea/enzimatica, abbattimento tar nella pirolisi di biomasse; recupero di energia e/o monomeri da plastiche; e sequestro di CO2 mediante ZIF. Attività ed applicazioni nelle bioscienze In questa area le attività vanno dalla caratterizzazione di processi elementari connessi per esempio al radiation damage, allo studio di sistemi macroscopici come sistemi cellulari complessi esposti a stress ambientali, alla preparazione e caratterizzazione di materiali per applicazioni biomedicali fino alla allo sviluppo di nuove tecniche diagnostiche. Le attività di base sull’interazione della radiazione con i componenti di acidi nucleici e farmaci utilizzati come radiosensibilizzatori in radioterapia hanno l’obiettivo di individuare le dinamiche di danneggiamento a livello molecolare e nel caso dei radiosensibilizzatori ottimizzare la loro progettazione a livello molecolare per aumentare l’effetto radiosensibilizzante. Lo studio dei biosistemi e delle conseguenze di stress ambientali e di interazioni con sistemi nanostrutturati, è organizzato a diversi livelli gerarchici che vanno dalla valutazione di effetti sulla scala subcellulare all'integrazione delle risposte cellulari al livello tessutale. Sono attive diverse linee sperimentali ciascuna con proprie attività specifiche i cui risultati vengono poi integrati in un quadro generale. Nel settore dei materiali l’attività mira alla realizzazione di rivestimenti bioattivi nanostrutturati di composizione innovativa, quali idrossiapatite funzionalizzata e sistemi vetro-ceramici (RKKP) per applicazioni su metalli nelle protesi biomediche in ortopedia e odontoiatria e per sonde/bisturi chirurgici. Le competenze nel settore delle microscopie ottiche a scansione sono utilizzate per lo sviluppo di diagnostiche mediche ed in particolare per la diagnosi precoce di alcuni tipi di tumori. Inoltre congiuntamente con altri istituti CNR dell'area romana (IFN, IMM, ISC, IDASC) è stata creata una rete di coordinamento di ricercatori interessati all'utilizzo delle micro e nano-tecnologie applicate alla biologia ed alla medicina, denominata Tech4Bio (www.tech4bio.eu). In questo ambito sono stati organizzati una conferenza \"Biophysics@Rome\" (la partecipazione di circa 200 ricercatori) e di cui è prevista la seconda edizione nel 2015 e molti seminari tematici con ospiti nazionali ed internazionali. La rete è lo strumento ideale per promuovere l'attivazione collaborazioni sia intra- che extra-network. Sviluppo di strumentazione e metodologie L’attività di sviluppo di strumentazione è fortemente collegata con la presenza dell’ISM presso le grandi infrastrutture di ricerca. L’attività consiste nella realizzazione e gestione di linee di luce complete e stazioni sperimentali presso la sorgente di luce di sincrotrone Elettra, la realizzazione di stazioni sperimentali per fotoemissione, spettrometria di massa e microscopia SNOM presso sorgenti FEL (Nashville, Fermi a Trieste, Alice a Daresbury), la collaborazione alla caratterizzazione e produzione di radiazione FEL a Fermi e SPARC (Frascati). Nuovi sviluppi comprendono la realizzazione di laboratori per spettroscopie ultraveloci presso la sede di Roma e la UOS di Tito Scalo, nonché la partecipazione alla realizzazione del laboratorio italo-sloveno CITIUS (Nuova Gorica). Nei laboratori le attività di sviluppo strumentale perseguono l’implementazione di tecniche di diffrazione X risolta spazialmente per lo studio delle proprietà morfologico/strutturali di materiali, tecniche di microscopia ed ottiche vis-NIR con risoluzione nanometrica per studiare le proprietà ottiche e morfologiche di materiali metallici e la valutazione della risposta cellulare a stimoli ambientali, lo sviluppo di dosimetri per raggi X e rivelatori per particelle cariche e neutroni in diamante monocristallino, lo sviluppo di sorgenti di fasci molecolari di sistemi a complessità crescente Nuove metodologie per indagine spettroscopiche anche risolte in tempo per lo studio dell’interazione radiazione materia, la preparazione dei materiali nanostrutturutati attraverso tecniche di sintesi chimica e tecnologie fisiche, la polimerizzazione superficiale in ultra alto vuoto, la caratterizzazione dei parametri elementari di processo per l’ablazione laser in diversi ambienti e con diverse sorgenti laser e sono oggetto di una continua attività. Altre attività riguardano lo sviluppo metodologie ottiche (spettroscopie LIBS e Raman) e metodi magnetometrici nel settore dei beni culturali nonché la progettazione e la realizzazione di sistemi avanzati per la gestione delle informazioni, sperimentando applicazioni in diversi ambiti che vanno dalla formazione e divulgazione, trasferimento tecnologico, fino all'erogazione di servizi telematici avanzati per applicazioni nel campo scientifico. (literal)
Unità organizzativa di supporto

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