Il progetto PREPRINT dell’Università di Pisa premiato con un finanziamento ERC “Proof of Concept”

Il professor Gianluca Fiori, docente di Elettronica al dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa, è uno dei 55 ricercatori europei vincitori di un ERC “Proof of Concept”, il grant di 150.000 euro assegnato dal Consiglio Europeo delle Ricerche, che va a premiare le idee e le proposte che potenzialmente possano tradursi in un prodotto commercializzabile.

Il progetto di Gianluca Fiori si chiama PREPRINT (high PREcision material PRINTer for electronics) e ha l’obiettivo di realizzare una stampante in grado di fabbricare microdispositivi elettronici con dimensioni dell’ordine del micrometro su substrati flessibili come la carta, con risoluzioni di gran lunga migliori rispetto a quelle attualmente ottenibili con stampanti commerciali. Il progetto, della durata di 18 mesi, ha come partner Quantavis, azienda spin-off dell’Ateneo pisano.

Il prototipo di stampante realizzato da Gianluca Fiori.

Le sovvenzioni ERC-PoC del Consiglio europeo della ricerca permettono ai ricercatori che hanno già beneficiato di una prima sovvenzione di ottenere un ulteriore sostegno finanziario al fine di favorire il trasferimento tecnologico dei risultati. Nel caso di Gianluca Fiori, l’idea della stampante era nata nell’ambito delle attività di ricerca condotte con il progetto PEP2D, finanziato nel 2018 con un ERC Consolidator Grant e che adesso, con il Proof of Concept, può ambire a diventare un prodotto commercializzabile. Il prototipo di stampante realizzato ha già dimostrato che si possono ottenere dispositivi elettronici stampati su materiali flessibili come la carta, sfruttando proprio le eccezionali proprietà elettriche e meccaniche dei materiali bidimensionali.

“La stampante ad alta definizione che andremo a sviluppare utilizzerà inchiostri basati su diversi tipi di materiali (come i materiali bidimensionali, quelli organici o le nanoparticelle metalliche come l’argento) per stampare dispositivi elettronici ad alta risoluzione – spiega Fiori – Riuscire a stampare un alto numero di questi dispositivi sullo stesso substrato consentirebbe di realizzare sistemi con performance e caratteristiche migliori, aprendo il pieno potenziale dell’elettronica stampabile e flessibile a un ampio campo di applicazioni, come cerotti e bende intelligenti, sistemi anticontraffazione, dispositivi lab-on-a-chip. Di fatto, con il progetto PREPRINT, verrà esplorata la realizzabilità tecnica ed economica di ottenere una risoluzione di stampa inferiore a 1 micrometro: crediamo infatti che tale obiettivo sia realizzabile aumentando la performance del prototipo fabbricato, che ci permetterà di competere nel crescente mercato dell’elettronica stampabile e delle stampanti di materiali”.

Presentata una nuova piattaforma online per permettere a tutti di capire le tecnologie quantistiche

Si chiama "QPlayLearn" la nuova piattaforma online gratuita che permette di esplorare i concetti alla base delle tecnologie quantistiche indipendentemente dall'età e dal proprio background, utilizzando metodi innovativi e interattivi per rendere il processo di apprendimento più efficace e divertente, oltre che accessibile a livelli differenti, senza rinunciare alla correttezza scientifica. Sviluppata da ricercatrici e ricercatori delle Università di Turku, Helsinki e Aalto, con il supporto di IBM e altri sponsor, la piattaforma è stata presentata a dicembre a Helsinki con un evento lancio a cui hanno partecipato anche la professoressa Marilù Chiofalo, dell'Università di Pisa, il professor Andrea Ferrara, della Scuola Normale Superiore, e Marcos Valdes, direttore scientifico di VIS - Virtual Immersion in Science srl, il primo spinoff della Scuola Normale Superiore unicamente dedicato all'outreach.

"Lo sviluppo della meccanica quantistica – ha spiegato Sabrina Maniscalco, professoressa di Fisica quantistica all'Università di Helsinki e alla Aalto University e ideatrice di QPlayLearn - ha raggiunto una fase in cui le emergenti tecnologie quantistiche accelereranno in modo impressionante la nostra capacità di processare l'informazione. Ecco perché diventa fondamentale trovare dei metodi per rendere la fisica e le tecnologie quantistiche comprensibili per più persone possibili. QPlayLearn è una piattaforma che permette a chiunque di poter imparare la fisica quantistica, offrendo contenuti per utenti a diversi livelli, da bambine e bambini della scuola elementare fino alle studentesse e agli studenti universitari".

Tra i contenuti della piattaforma ci sono i primi due video animati divulgativi della serie battezzata Quantum Pills, un dizionario essenziale di fisica quantistica - la pillola zero dal titolo "Quantum Science Introduction" e la pillola uno dal titolo "Entanglement" - realizzati da VIS e prodotti dal Centro di eccellenza per le tecnologie quantistiche finlandese, dal Centro per l'ingegneria quantistica e dalle Università di Aalto, Helsinki, Pisa, e Turku. Secondo Marcos Valdes, direttore scientifico e tra i soci fondatori di VIS srl, "le Quantum Pills rappresentano uno sforzo nella direzione che ci siamo preposti come missione sin dalla fondazione di VIS, comunicare la scienza combinando rigore e intrattenimento, identificando i punti chiave essenziali da comunicare al pubblico. La meccanica quantistica rappresenta una sfida unica, trattandosi di argomenti di grande fascinazione, di cui tutti hanno sentito parlare ma che raramente sono compresi".

Nel comitato scientifico del progetto è la professoressa Chiofalo, che è anche tra le collaboratrici di QPlayLearn: "La fisica quantistica – ha concluso - è un modo diverso di pensare, sollecita la creatività e l'immaginazione, e al tempo stesso richiede lo sviluppo di elevate competenze di linguaggio formale: per questo, educare alla fisica quantistica rappresenta una straordinaria sfida e opportunità educativa per ogni età."

Quantum Pills
Pillola Zero "Quantum Science Introduction"
Pillola Uno "Entanglement"

Altri video disponibili sulla piattaforma sono quelli della serie Discover, brevi video autoprodotti da degli esperti del settore, cioè fisici quantistici che lavorano in tutta Europa, ai quali è stato chiesto "Spiega questo concetto a tua nonna". I video introducono infatti concetti e termini chiave del mondo quantistico a parole semplici. Al momento quelli disponibili sono:

Q state
Qubit
Entanglement
Superposition
Q Tech
Wave-like behaviour
Measurement
Heisenberg principle
Tunnelling