In Cittadella supermicroscopio Enea

BRINDISI - Giovedì 11 aprile 2013 il Centro Ricerche Enea di Brindisi organizza un convegno in occasione dell'inaugurazione presso la propria struttura del primo laboratorio con l’installazione di un microscopio d'avanguardia a scansione di ioni di elio.

Uno dei laboratori dell'Enea alla Cittadella di Brindisi

BRINDISI - Giovedì 11 aprile 2013 il Centro Ricerche Enea di Brindisi organizza un convegno in occasione dell'inaugurazione presso la propria struttura del primo laboratorio con l'installazione di un microscopio d'avanguardia a scansione di ioni di elio, finanziato dal Miur nell' ambito del progetto Tedat (PONa3, Potenziamento Infrastrutture di Ricerca).

A partire dalle ore 9,30, presso l'Auditorium della Cittadella della Ricerca, la comunità scientifica, le industrie del settore, gli studenti universitari e tutti gli interessati, sono invitati a partecipare al convegno che intende proporre un dibattito sul ruolo delle infrastrutture di ricerca pubbliche e delle loro reti per il potenziamento del sistema della ricerca nazionale e come supporto per lo sviluppo e il trasferimento tecnologico alle imprese del territorio.

Verranno illustrate le applicazioni di questo innovativo microscopio per studio e la diagnostica dei materiali e dei componenti nell'ambito delle nanotecnologie, con particolare riferimento a settori, quali l'aerospaziale, l'automotive, il ferroviario e il navale. L'evento merita una forte attenzione in quanto il nuovo strumento rappresenta una innovazione nel campo della microscopia. La tecnologia utilizzata dal nuovo microscopio è presente attualmente solo in un numero limitato di centri di ricerca nel mondo, ma sta diventando sempre più interessante anche per altri gruppi di ricerca che fanno sviluppo tecnologico.

La dotazione di questo strumento permetterà al Centro Ricerche di Brindisi di costituire un punto di riferimento per la ricerca in a livello nazionale, ma anche del Bacino del Mediterraneo, compresi i Balcani, in grado di offrire il supporto scientifico e tecnologico necessario alle imprese per diventare competitive e svilupparsi, contribuendo al rilancio dell'economia italiana.

In molti settori tecnologici, compreso quello dei trasporti ed aero-spaziale, il passaggio dalla "progettazione teorica" di promettenti materiali nanostrutturati alla realizzazione pratica di nanotecnologie, dotate di specifiche proprietà, necessita in modo indispensabile della caratterizzazione e dello studio della struttura complessa dei materiali e dei dispositivi realizzati.

In tal senso si spiega l'importanza di tecniche di analisi che consentano l'osservazione diretta e la determinazione della struttura e della composizione chimica, a partire dalla scala micrometrica sino a quella sub-nanometrica, non solo in due dimensioni, come avviene di solito, ma anche nella terza dimensione (profondità).

In questo ambito, il microscopio a ioni elio (HeIM) rappresenta una innovazione nel campo della microscopia e promette interessanti applicazioni alcune delle quali già attualmente sperimentate e ulteriori sviluppi, sia come tecnica di caratterizzazione che di trattamento dei materiali su scala nanometrica (nanomodificazioni).

Da quanto si evince dalla letteratura, il microscopio a ioni elio è uno strumento complementare al microscopio elettronico a scansione (Sem).e utile per delucidare meglio i risultati delle analisi al microscopio elettronico in trasmissione (Tem). Il fascio è costituito da ioni elio (He+), definiti gli "elettroni del ventunesimo secolo".

Poiché questi ultimi hanno una massa atomica maggiore rispetto agli elettroni e non risentono degli effetti della diffrazione, il fascio può essere focalizzato in una sonda molto piccola sul campione; inoltre, il fascio di ioni non subisce un allargamento penetrando nel campione come nel caso del fascio elettronico e, pertanto, gli elettroni secondari del campione analizzato, in seguito raccolti dal rivelatore, sono emessi da un'area superficiale più piccola che nel Sem.

Un microscopio a scansione di ioni di elioQueste particolarità consentono di ottenere una risoluzione nelle immagini formate con gli elettroni secondari migliore rispetto al Sem ed inferiore a 0.35 nm (per avere una idea delle dimensioni in gioco, si pensi che la separazione dei piani atomici della grafite è pari a circa 0.37 nm). Le immagini formate con gli elettroni secondari forniscono informazioni sia topografiche che di composizione con contrasto migliore che nel Sem.

Il microscopio HeIM è uno strumento che diventa importante anche per delucidare la complessità delle nanostrutture tridimensionali, offrendo una maggiore profondità di campo rispetto al Tem. Ancora, In analogia agli elettroni retrodiffusi (elettroni del fascio riflessi) nel Sem, un diverso segnale utilizzabile è quello degli ioni He+ retrodiffusi, come avviene nella spettroscopia di backscattering alla Rutherford (Rbs), usata per avere informazioni sulla composizione delle specie atomiche presenti.

Un'ulteriore caratteristica da evidenziare è la possibilità di osservare campioni non conduttori e sensibili al fascio, ad es. materiali polimerici (molto spesso essi costituiscono la matrice di nanocompositi polimerici di interessanti e promettenti applicazioni ad esempio nell'ambito dei trasporti), senza la necessità di rivestimenti (coating) conduttivi, indispensabili invece per le osservazioni SEM, ma che spesso nascondono dei dettagli superficiali.

La tecnologia del microscopio a ioni Elio è innovativa, molto versatile, posta per le sue prestazioni come modalità di analisi tra il Sem e il Tem. E' bene sottolineare che tale tecnica è presente attualmente solo in un numero limitato di centri di ricerca in Europa, ma sta diventando sempre più interessante per i gruppi di ricerca e per lo sviluppo tecnologico. In Italia, ma anche per i Paesi del Bacino del Mediterraneo e dei Balcani, tale facility, prima dell'installazione avvenuta presso il Centro Enea di Brindisi terminata il 12 febbraio 2013 e programmata nell'ambito del progetto PON di potenziamento infrastrutturale "Tedat", non era ancora presente in alcun centro o università.

PROGRAMMA

9:00 Registrazione dei partecipanti
9:30 Saluto di benvenuto (in videoconferenza), Giovanni Lelli (Commissario Enea)
9:45 La politica delle infrastrutture di ricerca della Regione Puglia, Loredana Capone (Assessore Regione Puglia)
10:00 -11:00 Le esigenze del territorio attraverso l' esperienza dei Distretti Tecnologici
10:00 Distretto Tecnologico Aerospaziale (Brindisi), Giuseppe Acierno
10:15 Distretto Tecnologico Nazionale sull'Energia (Brindisi), Francesca Iacobone
10:30 Distretto Imast (Napoli), Eva Milella
10:45 Distretto Tecnologico Ditech (Lecce), Lorenzo Vasanelli
11:00 - 11:50 Alcune esperienze di infrastrutturazione nell' ambito del PONa03
11:00 Tedat (Brindisi e Portici), Leander Tapfer
11:10 Beyond-Nano (Catania), Corrado Spinella
11:20 Sistema (Bari), Luisa Torsi
11:30 Materia (Calabria, Cnism), Ezio Puppin
11:40 Brit (Catania), Francesco Priolo
11:50-12:40 La microscopia a ioni elio: una metodologia altamente innovativa per la ricerca e lo sviluppo industriale (Giulio Lamedica, Assing e Carl Zeiss)
13.00 Dibattito e Conclusioni
Informazioni giovanna.nisi@enea.it tel. 0831/201218

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