Descrizione previsione attività della commessa "Sviluppo di tecnologie e realizzazione di dispositivi e microsistemi fotonici, fluidici e meccanici (MD.P05.011)"

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  • Descrizione previsione attività della commessa "Sviluppo di tecnologie e realizzazione di dispositivi e microsistemi fotonici, fluidici e meccanici (MD.P05.011)" (literal)
Iniziative per acquisizione entrate
  • È in corso una trattativa per formare un consorzio per la sottomissione di un progetto alla prima call ERANET-MED. È allo studio l'attivazione di una collaborazione con uno o più enti di ricerca anche esteri finalizzato alla sottomissione di un progetto su dispositivi ibridi organici /inorganici Sono in preparazione due proposte da sottomettere in H2020 riguardanti la fabbricazione di sensori in fibra ottica. (literal)
Punti critici
  • Sensore di alta pressione in SiC La maggiore criticità riguardo al sensore di pressione in SiC è la possibilità che la membrana utilizzata non sia in grado di reggere i 200 bar di pressione richiesti dalle specifiche di sistema. Questo aspetto sarà al centro dei test funzionali da eseguire nel corso del 2015. Optoelettronica e fotovoltaico L'integrazione nanocristalli/grafene non è ancora stata tentata e occorrerà identificare e affrontare i relativi punti critici. E' integralmente da definire la tecnologia delle multigiunzioni organico/inorganico. Sui modulatori NIR con grafene sarà necessario risolvere il problema dello stress del film PECVD associato alla modesta aderenza del grafene. Si pensa di lavorare sull'adhesion layer PECVD (in collaborazione con altra commessa). Nell'ambito del progetto MINOS, la criticità maggiore risiede nel progettare e fabbricare opportune strutture che permettano l'accoppiamento elettromagnetico tra le guide tradizionali in silice (7-10 µm) e i microdispositivi ottici (di dimensione inferiore a 450 nm). Questa fase richiederà lo sviluppo di una tecnologia che permetta l'integrazione su substrato SOI o di taper dielettrici o di reticoli nanometrici (grating). Di minore importanza, ma non da trascurare, è la criticità nella realizzazione ed integrazione di microstrisce metalliche per il trasporto dei segnali ad alta frequenza (microonde) per il controllo dei commutatori. Il problema del trasporto dei segnali ad alta frequenza si presenterà nel momento in cui, dimostrata la fattibilità dell'utilizzo della tecnica di deformazione reticolare del silicio monocristallino per la realizzazione di strutture fotoniche per applicazioni DataCom, si vorrà dimostrare l'impatto positivo di questa tecnologia in termini di efficienza energetica e velocità di commutazione. Per quello che riguarda il progetto europeo sugli amplificatori ottici Raman per il trasporto di segnali di frequenza, è previsto il completamento delle attività che riguardano lo studio delle prestazioni degli amplificatori su reti in fibra ottica su link installati in campo, oltre che lo studio teorico delle prestazioni degli amplificatori stessi; in tale ambito le criticità maggiori sono poste dalle prestazioni, in termini di degrado del rapporto segnale-rumore e della instabilità in frequenza ottenuta per il segnale trasportato, che saranno previste e misurate in ambiente reale di fibra installata, ove le perdite in fibra ed il guadagno ottico non sono facilmente prevedibili. Microfluidica La criticità maggiore nell'attività di sviluppo di flussimetri differenziali sarà principalmente concentrata nell'ottimizzazione del processo di definizione del metallo mediante lift-off. L'obiettivo sarà sia la riduzione delle variazioni geometriche delle piste metalliche sull'intera superficie del wafer, sia la riduzione o eliminazione delle imperfezioni delle piste introdotte dalla tecnologia utilizzata. Microsistemi Nell'ambito del progetto LEO, le microlenti polimeriche dovranno avere la corretta distanza focale, da determinarsi mediante opportune simulazioni ottiche, al fine di aumentare l'efficienza di emissione degli OLED. Ciò richiederà lo sviluppo di una tecnologia che permetterà di fabbricare array di microlenti con la minima dispersione dei parametri geometrici su ampie aree e compatibile con la tecnologia di soft-lithography. Nell'ambito del progetto Picotronik, il sensore capacitivo dovrà avere una capacità totale superiore ai 40 pF al fine di poter lavorare con frequenze di risonanza al di sotto dei 20 MHz ed avrà una dimensione intorno al 1 mm2. Tali capacità si potranno ottenere solamente se si progetterà e fabbricherà una capacità variabile con distanza tra gli elettrodi inferiore al micron, accoppiata con una capacità fissa tipo CMOS altamente stabile per un ampio range di tensioni di lavoro. (literal)
Attività da svolgere
  • Sensore di alta pressione in SiC Nell'ambito del progetto Hi-Quad (Industria 2015) si svolgeranno test funzionali sui sensori di prima generazione realizzati nel corso del 2014 e si progetterà un'eventuale seconda generazione di sensori nel caso si riscontrino prestazioni al di fuori delle specifiche tecniche iniziali. Optoelettronica e fotovoltaico Relativamente all'attività sul SiC microcristallino, è stata avviata una collaborazione con l'Università di Loughborough per caratterizzazioni strutturali micro-Raman del materiale. Continua la collaborazione con l'Università di Gabès finalizzata alla caratterizzazione ottica dei film sottili deposti presso la loro università. Lo studio sui nanocristalli prevede la realizzazione del dispositivo fotovoltaico a film sottile che supera il design a membrana finora usato e prevede l'introduzione di grafene. È prevista la realizzazione del dimostratore, la successiva ottimizzazione è subordinata all'attivazione di un eventuale progetto. È allo studio un progetto di integrazione organico/inorganico in ambito fotovoltaico in Silicio. Le attività riguarderanno da un lato l'upgrade della tecnologia della cella in silicio allo stato dell'arte, mentre dall'altro sarà necessario adattare il design al dispositivo multigiunzione. Sul fronte modulatori, proseguiranno gli esperimenti sui modulatori nel medio infrarosso i cui risultati sono ancora preliminari, e sui modulatori NIR che integrano grafene, che hanno il vantaggio di ridurre la tensione di polarizzazione escludendo il wafer di silicio e limitandola alla parte attiva del dispositivo. Nell'ambito del progetto MINOS è prevista la fabbricazione su piattaforma SOI di guide d'onda, microrisonatori ad anello e commutatori spaziali in silicio deformato adatti per applicazioni DataCom. Sarà studiata l'integrazione di elettrodi metallici idonei ad operare nel campo delle microonde (microstrip) e la realizzazione di un efficace sistema di accoppiamento elettromagnetico tra le guide d'onda tradizionali (7-10 µm) e guide d'onda in silicio sub-micrometriche. L'installazione di nuove apparecchiature per la nanotecnologia (nanoimprint, EBL e FIB) permetterà di implementare nuove soluzioni per risolvere il problema dell'accoppiamento ottico. È prevista un'attività di caratterizzazione delle silicon waveguide: misura delle perdite di propagazione indotte dal processo di fabbricazione, misura dei coefficienti elettro-ottici del silicio deformato e misura delle proprietà ottiche dei risonatori ad anello e dei commutatori ottici. Per le attività riguardanti i sistemi in fibra ottica, è previsto il proseguimento dello studio sperimentale dei sistemi di sensori distribuiti basati su effetto Brillouin, mediante tecniche 'optical time domain analysis' (B-OTDA) e 'optical frequency domain analysis' (B-OFDA), ed il proseguimento del progetto europeo in ambito metrologico per la realizzazione di amplificatori ottici basati su effetto Raman per il trasporto di frequenze ottiche su lunga distanza attraverso le reti di telecomunicazioni in fibra ottica. Microfluidica Nell'ambito del progetto regionale NewHemo che coinvolge l'azienda Medica Spa ed il consorzio MIST E-R, si collaborerà allo sviluppo tecnologico di una nuova generazione di flussimetri differenziali per applicazioni biomedicali. In particolare sarà sviluppata una nuova tecnologia per il controllo del processo di definizione di film sottili di platino. Saranno inoltre studiate soluzioni alternative all'utilizzo del silicio monocristallino, per es. l'impiego di substrati a bassa conducibilità termica (p.e. fused silica) con il fine di semplificare il flusso di processo e favorire l'industrializzazione del sensore. Inoltre sarà affrontato il problema della passivazione delle piste metalliche mediante l'utilizzo di materiali organici quali Parilene C o SU-8, al posto di materiali dielettrici quali l'ossido di silicio deposto per LPCVD che richiedono processi ad alte temperature non sempre compatibili con il substrato. Microsistemi Nell'ambito del progetto europeo LEO che coinvolge l'istituto ISMN di Bologna e MIST E-R come subcontraente, l'istituto collaborerà allo sviluppo tecnologico per la fabbricazione di microlenti convesse realizzate in materiale polimerico, utilizzate per aumentare l'efficienza di emissione di matrici di OLED (light outcoupling). L'obiettivo sarà lo sviluppo e realizzazione di array di microlenti, su substrato di silicio monocristallino, da impiegare come hard master in una tecnologia di soft-lithography. Nell'ambito del progetto regionale Picotronik che opera nel settore biomedicale, l'istituto collaborerà con il consorzio MIST E-R per la progettazione e fabbricazione di sensori di pressione assoluti di tipo capacitivo a basso rumore, nel range di pressione 800 mBar – 1500 mBar, realizzati con tecnica di vaccum a livello wafer, mediante deposizione di film per LPCVD. Il sensore sarà parte attiva di una sonda endoscopica risonante ????????±???????P???????°6??????Š???????È in corso una trattativa per formare un consorzio per la sottomissione di un progetto alla prima call ERANET-MED. È allo studio l'attivazione di una collaborazione con uno o più enti di ricerca anche esteri finalizzato alla sottomissione di un progetto su dispositivi ibridi organici /inorganici Sono in preparazione due proposte da sottomettere in H2020 riguardanti la fabbricazione di sensori in fibra ottica.? e la convergenza \"Micro/Nano/Bio/ICT\". In tale contesto si segnalano le seguenti iniziative: - la proposta progettuale SMEA, presentata in risposta al bando PON 2007-2013 relativo all' Art.13 D.L. 593, all'interno delle attività del Distretto Aerospaziale Pugliese con sede in Brindisi è stata ammessa a finanziamento. Si è in attesa del Decreto di ammissione e della firma dell'atto d'obbligo - E' stato ammessa a finanziamento dal MIUR l'Aggregazione Pubblico-Privata INNOVAAL \"Aggregazione Pubblico Privata per la Ricerca, Sviluppo, Dimostrazione e Validanzione di Tecnologie e Servizi Innovativi per l\"Ambient Assisted Living\", di cui IMM Lecce è capofila, in risposta al bando PON 2007-2013 per la costituzione di Nuovi Distretti Tecnologici. I progetti presentati dovrebbero essere avviati entro il 2015 - E' stato avviato il progetto approvato nell'ambito del Cluster Tecnologico Nazionale \"Tecnologie per gli Ambienti di Vita\". - Sono stati presentati progetti in risposta alla call \"Cluster Tecnologici regionali\" della regione Puglia;?a livello nazionale ed europeo?guenti progetti: Progetto ENIAC JU Last Power Progetto PON Energetic Ultima rata progetto NetFISiC Contratto di consulenza con la STMicroelectronics Graphene Flagship?photovoltaic devices (PHOTO-NOISE)\", di cui Carlo Barone è il Principal Investigator. Progetto FET-Open sulla realizzazione di cavi HTS di terza generazione. A novembre u. s. è stata presentata domanda di finanziamento al MISE per un progetto congiunto tra diverse realtà industriali e di ricerca (CNR, RSE, Unibo, ENEA, ICAS, ASG, Columbus) su un dimostratore SMES basato sulla tecnologia dell'MgB2 per l'accumulo energetico intitolato in breve DRYSMES4GRID. Un ERC Advanced Grant 2014 \"Bosonic Cascade Lasers\" è stato sottomesso da A Varlamov insieme a A Kavokin. Sono in fase di preparazione 2/3 progetti su temi relativi a superconduttività e biomedicale di interesse della commessa per il bando \"Compagnia di San Paolo 2014\" dedicato a enti di ricerca liguri. Saranno ricercati nuovi investimenti di provenienza (a) industriale nel campo dei materiali magnetici nanostrutturati, (b) europeo grazie alla partecipazione alle bandi Horizon 2020.(d) Contratti di consulenza di standard tecnologico La collaborazione con Columbus SC ed ASG superconductors porterà alla sottoscrizione di contratti per attività di caratterizzazione funzionale dei superconduttori. L'attività sul Bi-2212 si rivolge al CERN e ora anche alla BRUKER BioSpin, interessate ai materiali idonei alla realizzazione di magneti ad alto campo per la ricerca (CERN) e per NMR (Bruker). Attraverso contatti internazionali, agenzie di brokeraggio e visibilità su siti web (www.pocn.it), ottenuta superando con esito positivo la valutazione di opportune commissioni esaminatrici, si sta cercando di effettuare il trasferimento tecnologico della tecnologia del B (brevettata dal CNR-SPIN Genova) o comunque trarne un ritorno economico.?di per ICIB-CNR 489.016 Euro) 11. Progetto Marie Sklodowska-Curie Actions, Individual Fellowship (Call: H2020-MSCA-IF-2014) dal Titolo \"Nanosensors for Biological and Environmental Analytes Recognition Tecnhologies on the Horizon - NANOBioEarth\". Responsabile unità ICIB-CNR M. Rippa. Annualità 2014-2015 (sottomesso settembre 2014) Sono in via di preparazione progetti Europei da sottomettere in ambito ICT LEIT e ERANET di HORIZON2020??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? (literal)
Risultati attesi
  • Sensore di alta pressione in SiC Caratterizzazione funzionale approfondita dei prototipi già realizzati. Optoelettronica e fotovoltaico L'attività sul fotovoltaico prevede la realizzazione di un dispositivo a film sottile basato su nanocristalli di silicio. Sarà inoltre definita la tecnologia per la realizzazione di un prototipo di dispositivo a doppia giunzione ibrido organico/inorganico. Si lavorerà inoltre alla realizzazione di prototipi per modulatori pin su grafene (in collaborazione con altra commessa). Risultati su prototipi di guide MIR. Nell'ambito del progetto MINOS, l'obiettivo sarà la fabbricazione e caratterizzazione ottica dei primi prototipi di dispositivi fotonici in tecnologia SOI, basati sulla deformazione della struttura cristallina del silicio ottenuta mediante film altamente stressato. Riguardo le attività sui sensori ottici , i risultati attesi consistono principalmente nella realizzazione di uno schema di sensore ottimizzato per la misura di deformazione/temperatura, mentre per quanto riguarda il progetto europeo sugli amplificatori Raman si prevede, alla luce delle misure in campo su reti in fibra ottica già installate e delle conseguenti analisi che saranno effettuate, di fornire indicazioni sperimentali utili alla rete europea in fibra ottica in fase di realizzazione per il trasporto ottico di frequenze in ambito europeo. Microfluidica Nell'ambito del progetto NewHemo, sarà sviluppata una nuova tecnologia per ottimizzare il processo di definizione di film sottili di metallo mediante la tecnica del lift-off. Inoltre saranno fabbricati e caratterizzati i primi prototipi sia realizzati sia su silicio monocristallino che su fused silica. Microsistemi Nell'ambito del progetto LEO, saranno realizzate le matrici di microlenti convesse polimeriche e saranno caratterizzate in termini di efficienza di emissione. Nell'ambito del progetto Picotronik saranno progettati e fabbricati sensori di pressione assoluta di tipo capacitivo a basso rumore, per un range di pressione compresa tra 800 – 1500 mBar, per applicazioni prevalentemente biomedicali, ma facilmente adattabili anche per altre applicazioni. (literal)
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