Il Politecnico di Bari come il MIT con Polysense

Il Politecnico di Bari continua a stupire. Lo scorso aprile è stato firmato un accordo tra il Politecnico barese e un’azienda americana, la Thorlabs Inc., dal quale è nato il laboratorio Polysense. All’interno del Polysense verranno condotti studi di ottica, riguardanti soprattutto la rilevazione di tracce gassose. La collaborazione tra i due enti prevede inoltre investimenti per 2 milioni di euro nella ricerca per i prossimi 10 anni.

Il comunicato stampa

Bari, 19 aprile 2017 – Gli innovativi risultati della ricerca scientifica conseguiti nel Dipartimento Interateneo di Fisica (Poliba-Uniba) nello sviluppo di sensori ottici ultra sensibili per la rivelazione di tracce gassose hanno suscitato l’interesse della grande azienda americana di settore, “THORLABS Inc.”.

Leader al mondo nell’opto-meccanica e fotonica, sede principale a Newton, New Jersey (Stati Uniti), “THORLABS Inc.” conta luoghi di ricerca e di produzione in altri stati USA e all’estero per oltre 1400 dipendenti che producono un catalogo di oltre 20.000 prodotti, ed un fatturato annuo di quasi mezzo miliardo di dollari.

Le ricerche condotte dal gruppo di ricerca guidato dal prof. Vincenzo Spagnolo del Politecnico di Bari, afferente al Dipartimento Interateneo di Fisica e le potenziali applicazioni infatti, non sono passate inosservate negli States. “THORLABS Inc.”, che a Boston, con il Massachusetts Institute of Technology (MIT), una delle più importanti università di ricerca del mondo, ha realizzato un laboratorio pubblico-privato, dedicato al settore dell’ottica (attualmente guidato dall’inventore della Tomografia Ottica (OCT) prof. Fujimoto), ha proposto al Politecnico di Bari la realizzazione di un’analoga struttura, secondo il modello costruito con il MIT.
Il sì del Poliba non si è fatto attendere. “THORLABS Inc.” investirà per la sua realizzazione, nei prossimi dieci anni, oltre 2 milioni di euro, fornirà le attrezzature necessarie per un valore di altri 500 mila euro e creerà posizioni per ricercatori a tempo determinato, assegnisti post-doc e studenti di dottorato, che lavoreranno in stretto contatto con personale THORLABS proveniente dalla sede di Monaco (Germania).

Gli obiettivi di Polysense

Il laboratorio pubblico-privato si chiamerà “POLYSENSE” (derivazione dalle parole Politecnico-Sensore) e sarà realizzato presso il Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari “Michelangelo Merlin”. Le attività di ricerca saranno inizialmente focalizzate sullo studio e realizzazione di sensori ottici innovativi per la rivelazione di gas, da utilizzare in diverse applicazioni in ambito industriale, biomedicale, ambientale e di sicurezza.

I sensori da realizzare utilizzeranno una delle tecniche più sensibili per la rivelazione di tracce gassose: la spettroscopia fotoacustica a diapason di quarzo. “Questa tecnica si basa sull’effetto fotoacustico, scoperto da Graham Bell nel 1880, per cui – spiega il prof. Spagnolo – quando le molecole di un gas sono illuminate con luce laser intermittente si scaldano e raffreddano, producendo onde sonore. Nella tecnica da noi sviluppata, la luce laser viene focalizzata tra i denti di un diapason di quarzo, simile a quelli presenti negli orologi e smartphone. Se la frequenza di intermittenza del laser è pari a quella di risonanza del diapason, esso comincia a vibrare. Grazie alle proprietà piezoelettriche del quarzo, queste vibrazioni generano un segnale elettrico che risulta proporzionale alla concentrazione delle molecole di gas da rilevare”.

Il gruppo di ricerca

Il gruppo di ricerca guidato dal Prof. Vincenzo Spagnolo è composto dai dott. Pietro Patimisco, Angelo Sampaolo e Marilena Giglio ed è leader al mondo nel campo della rivelazione di gas mediante spettroscopia fotoacustica a diapason di quarzo. Esso, detiene il record mondiale di sensibilità per questa tecnica (rivelazione di 1 molecola su 20 miliardi) ed è l’unico ad utilizzare questa tecnica con laser ad emissione nell’intervallo spettrale del Terahertz. 

Recentemente, ha realizzato un sistema capace di amplificare di oltre duecento volte la luce laser che passa tra i denti del diapason e, di conseguenza, il segnale fotoacustico, mediante specchi altamente riflettenti. Potenzialmente quest’ultima tecnica renderebbe possibile rivelare concentrazioni fino a poche parti per biliardo, ovvero rivelare poche decine di molecole su un milione di miliardi di altre. Con “THORLABS Inc.”, si lavorerà alla realizzazione di sensori da utilizzare sul campo ed in tempo reale in diversi tipi di applicazioni, tra cui: analisi del respiro, misura delle dei gas di scarico delle auto, controllo di processi industriali, misura di perdite e rivelazione di precursori di esplosivi o gas altamente tossici, di possibile utilizzo ai fini anti-terroristici.

“Il neo-laboratorio, pubblico-privato, ‘PolySense’ rafforza il rapporto del Politecnico con il mondo delle imprese di alto profilo – sostiene il Rettore, Eugenio Di Sciascio. Esso si aggiunge a quelli già avviati con Bosch (automotive); Openwork (informatica) e altri ancora, sul modello, rivelatosi un successo, del primo esperimento, avviato qualche anno fa con Avio Aero di General Electric, denominato, ‘Energy Factory  Bari’”.