Il Distretto tecnologico Sicilia micro e nano sistemi ha sviluppato tre progetti all’avanguardia nel campo delle nanotecnologie negli ambiti della salute, energia e dei materiali plastici.
Materiali Plastici
Uno smart system, una piattaforma tecnologica su supporto flessibile in grado di avere molteplici utilizzi nella vita. È questo uno dei risultati del progetto di ricerca Plast_ICs realizzato dal Distretto tecnologico Sicilia micro e nano sistemi, con sede a Catania. In pratica, una piattaforma che può essere definita come le fondamenta di una nuova tecnologia basata su intelligenza e flessibilità che può avere sviluppi incredibili nell’ambito dell’elettronica di consumo indossabile (wearable technology).
Il supporto flessibile, in questo caso la plastica, contiene tutti i componenti che nel frattempo sono stati sviluppati con l’obiettivo di misurare, elaborare e trasmettere. Ecco perché ogni singolo componente è stato sviluppato per poter essere alla fine integrato su supporto plastico. I ricercatori hanno anche pensato ad alimentare questa piattaforma utilizzando la tecnologia sviluppata in altri progetti: in questo caso un piccolo pannello fotovoltaico.
«Il passaggio dai supporti rigidi a quelli flessibili – afferma Sebastiano Ravesi, responsabile scientifico del progetto – assicura dei vantaggi enormi sul piano concreto per i molteplici ambiti in cui è possibile utilizzare questo tipo di tecnologia: dal tessile all’informatica. In questa fase siamo di fronte a un prototipo, che peraltro ha ancora utilizzato il silicio per le funzioni elettroniche più complesse, come base di lavoro per costruire la piattaforma integrata, ma è un primo passo verso il perfezionamento del progetto per arrivare alla produzione in serie». I supporti di plastica, ovviamente ancora prototipi, esistono già.
«La prospettiva – sostiene Corrado Spinella, presidente del Distretto – è quella di utilizzare questo tipo di piattaforma nell’ambito della cosiddetta wearable technology, ovvero della tecnologia indossabile: dagli orologi agli occhiali per la realtà aumentata, applicativi per il controllo a distanza della salute degli individui e persino giacche, tute o altri indumenti possono diventare sistemi informatici portabili». E, infatti, i settori interessati a questo tipo di piattaforme sono telefonia, sport e fitness, abbigliamento, sanità. «Un settore – sottolinea Filippo D’Arpa – in grande espansione: secondo alcune stime nel 2025 saranno venduti oltre tre miliardi di pezzi in tutto il mondo di wearable sensor (i sensori che sono alla base di questa tecnologia portatile). Questo significa che le prospettive anche economiche per i partner che hanno partecipato al progetto sono davvero significative e potranno produrre anche grandi ricadute sul territorio». Il progetto ha, 8 partner: Consorzio Catania Ricerche, Cnr, Istituto Nazionale di Biostrutture e Biosistemi, StMicroelectronics, e le università di Catania, Messina e Palermo.
Energia
Un software in grado di monitorare in tempo reale i consumi della propria abitazione collegato ad un gioco divertente per educare all’uso consapevole dell’energia e a un’interfaccia per interagire con una community green sui social network: si chiama “Ener-Escape” ed è il lavoro sviluppato da Engineering – Ingegneria Informatica S.p.A nell’ambito del progetto “Energetic” realizzato dal Distretto Tecnologico Sicilia micro e nano sistemi. Per presentare il concept dell’applicazione, Engineering ha anche realizzato un breve cartone animato nel quale la giovane protagonista Marta attraverso il suo smartphone si avvicina a questo originale escape room game e impara che un altro stile di vita all’insegna del risparmio energetico è possibile. L’applicazione disponibile su tablet, smarthpone e pc ha anche una versione destinata alle aziende per migliorare la consapevolezza dei dipendenti sull’uso dell’energia.
Il progetto Energetic ha avuto sviluppi anche in altri ambiti: dai transistor di potenza usati in vari campi (energia, industria, auto) alle ricerche su come intrappolare più luce nei pannelli fotovoltaici di seconda generazione aumentandone l’efficienza.
«L’obiettivo – spiega Salvatore Lombardo, responsabile scientifico del progetto – è stato quello di studiare tecnologie per sistemi fotovoltaici e per l’efficienza energetica su aspetti concernenti materiali, dispositivi, e ICT. In particolare, si è focalizzato in quattro ambiti: fotovoltaico di seconda e terza generazione, transistor di potenza (settore industriale, motori elettrici, automobili ibride ed elettriche, illuminazione, etc.), hardware (reti di sensori wireless alimentati da fotovoltaico); sistemi fotovoltaici per uso domestico, software per l’efficienza energetica».
Diversi i prototipi realizzati: da nuovi materiali che consentono un migliore intrappolamento della luce per celle solari a film sottile a celle solari di terza generazione a colorante ad alta performance. Ideate, inoltre, nuove tecnologie di condizionamento elettrico per estenderne la durata. Questi prototipi permetteranno di aumentare l’efficienza dei pannelli fotovoltaici anche fino al 5%, percentuale non indifferente se pensata su larga scala.
È in fase di realizzazione anche un prototipo di sensore wireless per il controllo ambientale, con modulo solare a film sottile. Il progetto ha avviato anche lo studio di nuovi inverter e sistemi di controllo per impianti fotovoltaici domestici. «Si tratta di oggetti applicativi che possono avere grandi ricadute dal punto di vista sociale – spiega Corrado Spinella, presidente del Distretto – soprattutto nell’ambito di un settore dalle grandi potenzialità non ancora totalmente espresse come le energie rinnovabili e il fotovoltaico soprattutto».
Infine, per quanto concerne i sistemi software, sono stati realizzati dei prototipi di software per la gestione dell’efficienza energetica e per l’educazione all’uso efficiente delle risorse energetiche.
«I risultati del progetto – sottolinea Filippo D’Arpa, amministratore delegato del Distretto – sono stati importanti soprattutto per le ricadute che avranno per i nostri partner in termini di nuovi business. Inoltre, è stato valorizzato anche il capitale umano attraverso la formazione di 20 tecnologi esperti nella progettazione e realizzazione di celle solari di terza generazione e di impianti di conversione e distribuzione dell’energia ad alta efficienza».
Il progetto ha coinvolto 9 partner-soci: Istituto per le Tecnologie Avanzate, Engineering – Ingegneria Informatica S.p.A., Istituto Nazionale di Astrofisica, Italtel S.p.A., STMicroelectronics S.r.l., Università degli Studi di Messina, Università degli Studi di Palermo, CNR – Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR IPCF, CNR IMM), Università degli Studi di Catania.
Salute
Potenziate le possibilità di diagnosi precoce e cura nella lotta contro alcune delle patologie più invalidanti come Alzheimer, patologie retiniche, tumore al fegato e al cervello. Una svolta fondamentale impressa grazie ad alcune micro e nanotecnologie sviluppate nell’ambito delle ricerche del Distretto tecnologico Sicilia micro e nano sistemi che potrebbe aprire nuovi scenari nel settore della medicina e della salute dell’uomo.
In particolare, attraverso il progetto Hippocrates (che ha coinvolto 14 partner tra pubblici e privati, tra cui Sifi, STMicroelectronics, Italtel, Engineering, Corvallis e Ismett) sono state effettuate ricerche innovative che hanno portato a prototipi che permetteranno in futuro di contrastare in maniera più efficace di quanto fatto finora malattie quasi incurabili, grazie alla possibilità di integrare la diagnosi preventiva con un trattamento terapeutico mirato ed efficace.
«Le ricerche condotte nel progetto – spiega Corrado Spinella, presidente del Distretto – hanno permesso di individuare micro e nanotecnologie potenzialmente capaci di migliorare sia la diagnosi che la terapia nella lotta contro alcune delle patologie più debilitanti come Alzheimer, degenerazione maculare legata all’età, tumore al fegato e al cervello».
Tra le innovazioni sviluppate, biosensori intelligenti in grado di diagnosticare precocemente alcune patologie, abbattendo i costi degli esami specialistici fino al 75%. Oppure, molecole-veicolo in grado di portare all’interno del corpo umano come “un taxi” a destinazione la cura aumentandone l’efficacia e riducendone gli effetti collaterali.
«I prodotti della ricerca di Hippocrates consentiranno alla compagine dei partner industriali del progetto di acquisire nuove quote di mercato», sottolinea Filippo D’Arpa, amministratore delegato del Distretto. «Ma al di là dei ragguardevoli risultati di immediata applicazione, il progetto ha pure un valore fondante per il piano di sviluppo strategico del Distretto: quanto realizzato può considerarsi come un “esecutivo” per la fattibilità di successivi progetti nell’ambito dei sistemi integrati per la salute, strumenti fondamentali per il contenimento della spesa sanitaria e sociale».
È stato inoltre realizzato un sistema informatico che fa confluire tutti i dati raccolti attraverso i bionsensori e il piano terapeutico in una cartella clinica elettronica facilmente consultabile da tablet e smartphone.
Hippocrates è il primo di tre progetti di ricerca e formazione finanziati dal Pon 2007 – 2013. Gli altri due, che verranno presentati nei prossimi giorni sono Energetic e Plastics. «In totale – spiega D’Arpa – sono stati impiegati 1000 ricercatori, per oltre 871.000 ore di ricerca, circa 95.000 ore di formazione». Il progetto Hippocrates, in particolare, ha prodotto 4 richieste di deposito per altrettanti brevetti, 10 nuovi standard di codifica clinica, più di 110 contributi scientifici in campo internazionale.
