Sensori sempre più miniaturizzati e multifunzionali stampati in 3D
-
- Tweet
- Pin It
- Condividi per email
-
![sensori nems stampa 3d](https://automazione-plus.it/wp-content/uploads/sites/3/2021/11/sensori-nems-stampa-3d-300x130.jpg)
I dispositivi micro-elettro-meccanici (Mems) sono caratterizzati dall’integrazione di componenti elettriche e meccaniche su scala micrometrica. Tutti noi ne facciamo uso in continuazione: solo nel nostro telefono cellulare ci sono almeno una decina di Mems che regolano diverse attività, che vanno dal monitoraggio di moto, posizione e inclinazione del telefono, a filtri attivi per le diverse bande di trasmissione, fino al microfono stesso.
Ancora più interessante è l’estrema miniaturizzazione alla nanoscala di tali dispositivi (Nems), perché offre la possibilità di realizzare sensori inerziali, di massa e di forza con sensibilità tali da poter interagire con singole molecole.
La diffusione dei sensori Nems è però ancora limitata dall’alto costo di fabbricazione delle tecnologie tradizionali a base silicio. D’altra parte, le nuove tecnologie come la stampa 3D hanno mostrato che si possono realizzare strutture simili a costo contenuto e con interessanti funzionalità alternative, ma ad oggi le performance come sensori di massa sono scarse.
L’articolo pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Communications “Reaching silicon-based Nems performances with 3D printed nanomechanical resonators” mostra come sia possibile ottenere nanorisonatori meccanici da stampa 3D con figure di merito quali fattore di qualità, stabilità in frequenza, sensibilità di massa e forza confrontabili con quelle dei risonatori in silicio. La ricerca è frutto della collaborazione tra il Politecnico di Torino – con le ricerche di Stefano Stassi e Carlo Ricciardi, con Mauro Tortello e Fabrizio Pirri (gruppi Names e Mpnmt), del Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia-Disat – e la Hebrew University of Jerusalem – con il lavoro di Ido Cooperstein e Shlomo Magdassi.
I nanodispositivi di diverse geometrie (membrane, trampolini, ponti) sono stati ottenuti tramite polimerizzazione a due fotoni seguita da un processo termico che rimuove il contenuto organico, lasciando una struttura ceramica dotata di alta rigidità e bassa dissipazione interna. I campioni così ottenuti sono poi caratterizzati mediante vibrometria Doppler.
“I Nems che abbiamo progettato, realizzato e caratterizzato – spiega Stefano Stassi – mostrano prestazioni meccaniche simili agli attuali dispositivi in silicio, ma sono ottenuti mediante un processo più semplice, veloce e versatile, grazie al quale è anche possibile aggiungere nuove funzionalità chimico-fisiche. Ad esempio, il materiale utilizzato nell’articolo è Nd:YAG, normalmente utilizzato come sorgente laser a stato solido nell’infrarosso.”
“La capacità di fabbricare dispositivi complessi e miniaturizzati che hanno prestazioni simili a quelli in silicio – aggiunge Shlomo Magdassi – con un processo di stampa 3D semplice e veloce, porta nuovi orizzonti nel campo della fabbricazione additiva e della produzione rapida.”
Il lavoro è stato sviluppato nell’ambito dei progetti di ricerca Prin 2017- Prot.20172TZHYX, finanziato dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (Miur) e H2020 Fet Open “Boheme”, finanziato dall’Unione Europea, dal Ministero della Scienza e della tecnologia e dalla National Research Foundation di Israele, dal Prime Minister’s Office, Singapore, nell’ambito del programma “Campus Research Excellence and Technological Enterprise” (Create).
Contenuti correlati
-
Perché l’agricoltore del futuro deve saperne di tecnologia
Oggi l’agricoltore è più simile a uno scienziato che a un lavoratore manuale, gestisce macchine, analizza dati e ottimizza l’uso di fitofarmaci e nutrienti. Negli ultimi anni, il rapporto fra agricoltura e tecnologia è migliorato grazie a...
-
Processi precisi per l’e-drive grazie ai sensori per le batterie ad alta tensione
A nord della città di Lipsia si trova una delle fabbriche di automobili più all’avanguardia del mondo: il BMW Group Plant Leipzig. Il sito con sede in Sassonia produce in parallelo modelli con motore a combustione ed elettrici. La...
-
ifm electronic a 34.BI-MU
34.BI-MU è la vetrina di riferimento dell’industria manifatturiera. È la manifestazione italiana dove vengono presentate le ultime novità in materia di automazione di fabbrica e di processo, di strumentazione e controllo e di produzione e componentistica elettronica....
-
Sensori e connettività per dare nuova vita alla plastica
Utilizzando i sensori e la tecnologia di ifm, il Gruppo austriaco Erema è in grado di riciclare la plastica con la massima efficienza e con un uso attento delle risorse, gestendo i dati in modo efficace e...
-
Sensori Leuze per l’automazione sicura delle macchine utensili
L’aumento dell’automazione e la prospettiva della Smart Factory mettono i costruttori di macchine di fronte a nuove sfide: dalle singole macchine utensili fino al collegamento in rete dell’intero sistema di produzione, flessibilità e connessione acquisiscono sempre più...
-
In attesa delle fiere di fine anno…
Si è svolta la conferenza stampa della manifestazione SPS 2024 di Norimberga in una location emozionante dove lo sguardo abbracciava tutta la città di Milano come a voler sottolineare l’importanza e la grandezza dell’evento, il desiderio di...
-
Sensori di corrente coreless LEM a risparmio energetico
I sensori Olci (Open Loop Coreless Integral) sono in grado di misurare elevate correnti DC da 2 kA fino a 42 kA senza limitazioni di corrente di picco, sono dotati di un’ampia apertura per la misurazione accurata...
-
Stampa 3D Formlabs per le macchine da caffè di Gise Caffè
Il team di Gise Caffè ha impiegato tecniche di progettazione e produzione tradizionali unite a tecnologie innovative come la stampa 3D di Formlabs per sviluppare il proprio sistema chiuso brevettato che permette di creare un caffè di...
-
La crescita della stampa 3D supera le aspettative grazie alle nuove applicazioni e tecnologie
Protolabs ha pubblicato oggi il report che fornisce un’istantanea del settore della produzione additiva e mette in evidenza le tendenze in atto, trainate dalla crescita delle sempre maggiori applicazioni della stampa 3D. Unendo i principali dati di...
-
Elmec 3D e Exotime: la fusione tra artigianato e tecnologia crea orologi unici
Elmec 3D, la business unit di Elmec Informatica specializzata nella produzione additiva industriale e nei servizi di prototipazione rapida, ha collaborato con Exotime, un marchio che fonde l’artigianato italiano con le ultime tecnologie: grazie all’utilizzo della stampa...
Scopri le novità scelte per te x
-
Perché l’agricoltore del futuro deve saperne di tecnologia
Oggi l’agricoltore è più simile a uno scienziato che a un lavoratore manuale, gestisce macchine, analizza dati...
-
Processi precisi per l’e-drive grazie ai sensori per le batterie ad alta tensione
A nord della città di Lipsia si trova una delle fabbriche di automobili più all’avanguardia del mondo:...
Notizie Tutti ▶
-
Regione Lombardia: 7 milioni per la transizione digitale ed ecologica delle imprese
Uno stanziamento di 7 milioni di euro per accrescere le competenze per la transizione...
-
Progetto M.A.R.E.: AI e data analysis al servizio del mare
Gruppo Sigla, società di Relatech, è partner nel progetto M.A.R.E. (machine learning applicata alla...
-
Protolabs collabora con la Nasa: consegna del pezzo in 36 ore
Alcuni ingegneri della Nasa, in collaborazione con Protolabs, noto protagonista del settore della fabbricazione...
Prodotti Tutti ▶
-
Sistema compatto di retroazione motore EDS/EDM35 da Sick
SICK presenta nuove varianti del sistema compatto di retroazione motore ad alta precisione EDS/EDM35. Alle...
-
Cobot Delta premiati con il “Red Dot: Best of the Best” Design Award 2024
Delta, azienda che opera nel settore della gestione dell’energia e fornitore di soluzioni smart&green...
-
Portacavi per stazioni e sale di controllo da Tsubaki Kabelschlepp
Brand Control Rooms è noto per i suoi sistemi di lavoro personalizzati, per esempio...