Le tecnologie quantistiche e i materiali intelligenti rappresentano le nuove frontiere della ricerca in Italia, potenziate grazie ai progressi nella scienza delle misure. L’Istituto Nazionale per la Ricerca Metrologica inaugura a Sesto Fiorentino, nei pressi di Firenze, un innovativo centro dedicato al futuro della metrologia. Al suo interno, un laboratorio specializzato nei sistemi quantistici e un altro focalizzato sulla progettazione di nuovi materiali, fondamentali per lo sviluppo delle tecnologie basate sui fenomeni straordinari del mondo subatomico. “È una delle risposte alle sfide per il futuro“, ha dichiarato all’ANSA il presidente dell’Inrim Diederik Wiersma, a margine del convegno su “Metrologia, ricerca e impresa: sinergie per il futuro”, organizzato dall’ente per l’inaugurazione della sede di Sesto Fiorentino. “Le tecnologie quantistiche sono tra le sfide future, accanto a energia, osservazione della Terra, ambiente, salute, spazio e la ricerca metrologica vuole rendersi utile in queste nuove direzioni“. “Abbiamo intenzione di crescere e per questo abbiamo deciso di puntare in due direzioni: la prima è quella delle tecnologie quantistiche, una tematica molto trasversale nella quale altri Paesi stanno facendo grandi investimenti, e la seconda riguarda lo sviluppo di nuovi materiali soffici, ossia materiali polimerici in grado di rispondere a stimoli ambientali, utili per applicazioni biometriche, reti neurali di nuova generazione e robotica soffice. E’ un tema interdisciplinare tra fisica, ingegneria e chimica“.
L’inaugurazione del centro dell’Inrim a Sesto Fiorentino avviene a poco più di due settimane dall’inaugurazione dell’altro centro dell’ente a Matera: “Questo significa che l’Inrim diventa davvero nazionale. Finora ha avuto solo la sede principale di Torino e una piccola attività a Pavia, ma adesso ha anche una sede al Centro e una al Sud. Aumentano perciò le possibilità di avere sinergie in tutto il territorio italiano e, come presidente dell’ente e ancora di più come scienziato, credo che le sinergie con altri enti, con l’università e l’industria siano fondamentali“.
La “spina dorsale quantistica” italiana
Si amplia la “spina dorsale quantistica” italiana, l’infrastruttura Italian Quantum Backbone (IQB), attraverso cui l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica distribuisce segnali di tempo in tutta Italia tramite fibre ottiche. Proprio lungo questa rete strategica viene inaugurata oggi a Sesto Fiorentino (Firenze) la nuova sede operativa dell’INRiM, rafforzando così il ruolo del Paese nella ricerca e nelle tecnologie quantistiche, “nell’ambito di una strategia dell’ente di un presidio più capillare sul territorio“, ha dichiarato all’ANSA il direttore scientifico dell’Inrim, Pietro Asinari.
Il nuovo centro di Sesto Fiorentino nasce nel Campus dell’Università di Firenze che vanta una lunga tradizione nel settore delle tecnologie ottiche e del quale fanno parte anche laboratori del Consiglio Nazionale delle Ricerche e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. “A Sesto Fiorentino sono già presenti moltissimi attori estremamente qualificati nella ricerca e con la nuova sede operativa dell’Inrim portiamo nuove competenze nel campo delle tecnologie quantistiche e in quello dei materiali al servizio della ricerca metrologica: è il nostro fiore all’occhiello per affrontare insieme le nuove sfide scientifiche e tecnologiche a livello nazionale ed europeo“. Gli esperimenti che vengono condotti nel nuovo centro di Sesto Fiorentino guardano al futuro: da lato c’è il quantum computing, con esperimenti che utilizzano gli ioni per la computazione quantistica, evidenzia Asinari; “dall’altro ci sono i materiali avanzati indispensabili a costruire i dispositivi per le tecnologie quantistiche“.
Trappole di ioni e molecole ultrafredde
Le trappole di ioni stanno accelerando lo sviluppo delle tecnologie del futuro: questi dispositivi, capaci di catturare e raffreddare particelle cariche elettricamente (ioni) attraverso campi elettrici e fasci laser, sono oggetto di studio in Italia dal 2015. Una storia di successo che oggi si integra nel Quantum Technology Lab del nuovo centro di ricerca dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica a Sesto Fiorentino (Firenze). “L’idea è di sfruttare la nostra capacità di controllare e manipolare i sistemi quantistici fondamentali per realizzare nuove tecnologie basate sulle leggi della meccanica quantistica. Si tratta di uno degli sviluppi tecnologici più attuali al mondo“, ha dichiarato all’ANSA Carlo Sias del Quantum Technology Lab dell’Inrim, a margine del convegno organizzato a Sesto Fiorentino per l’inaugurazione del centro. Il nuovo centro di ricerca dell’Inrim nasce in un campus che già ospita molti laboratori attivi nella fisica quantistica, come quelli dell’Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche, dell’Università degli studi di Firenze e del Laboratorio Europeo di Spettroscopia Nonlineare (Lens). “Noi portiamo nel campus la nostra competenza nella metrologia, cruciale per le misure di precisione e per lo sviluppo delle tecnologie quantistiche“, ha osservato Sias. Nel bagaglio di esperienza dei ricercatori dell’Inrim ci sono gli esperimenti con ioni intrappolati: “Sono una storia di successo. L’Inrim ha infatti realizzato presso il Lens il primo esperimento di questo tipo in Italia“, dando vita a studi innovativi con “una delle piattaforme più importanti nel campo delle tecnologie quantistiche. Non solo, lavoriamo anche per ottenere gas molecolari estremamente freddi, con impatti nella ricerca di nuovi fenomeni fisici“. Sicuramente, ha aggiunto, nel nuovo centro di Sesto Fiorentino potranno nascere nuove sinergie e si potranno ulteriormente rafforzare quelle esistenti. “La nostra non è solo ricerca di base” perché “quando si fa ricerca fondamentale si apre la strada allo sviluppo di nuove idee che possano avere un impatto nella società“, ha osservato. “Abbiamo tanti casi di successo, idee e brevetti capaci di portare allo sviluppo di nuove tecnologie per tenere il Paese all’avanguardia“.
Luce e nuovi materiali
Luce e nuovi materiali sono ingredienti al servizio della fotonica ai quali l’Istituto Nazionale per la Ricerca Metrologica dedica un laboratorio nella nuova struttura di ricerca di Sesto Fiorentino. “Sono materiali innovativi che possono avere applicazioni in molti campi“, ha affermato Sara Nocentini, referente dell’Innovative Material Lab dell’Inrim, a margine dell’evento organizzato per l’inaugurazione della nuova sede dell’ente. “Lavoriamo su nuovi materiali polimerici per applicazioni di fotonica“. Si utilizza, per esempio “un sistema litografico basato sulla fotopolimerizzazione, che permettere di stampare delle micro-strutture in 3D con una precisione di centinaia di nanometri“, ha osservato Nocentini. L’obiettivo, ha aggiunto, è riuscire a ottenere “nuovi materiali polimerici stampabili su nanoscala per applicazioni che possono andare dalla fotonica all’ottica integrata fino alla microrobotica, dalla micro fluidica alla biomedicina“. Altri materiali polimerici studiati nell’Innovative Material Lab includono mezzi attivi per sorgenti laser non convenzionali e materiali opachi che hanno diversi tipi di interazione con la luce. Metrologia e ricerca sui materiali innovativi sono strettamente collegate, ha osservato Nocentini, perché “è necessario stabilire nuovi standard per i materiali che si immettono sul mercato“. Servono perciò protocolli standardizzati per misurarne il comportamento.
L’articolo L’Italia avanza nelle tecnologie quantistiche: inaugurato il Centro INRiM di Sesto Fiorentino sembra essere il primo su MeteoWeb.
