Progetto PLAST_ICs Education
Progettazione e sviluppo di componenti e processi per sistemi “smart disposable”
Contributo del CCR per Plast_ICs: Sensori Amperometrici
Il Consorzio Catania Ricerche (CCR) e’ un Ente senza scopo di lucro, i cui soci sono: Università degli Studi di Catania, C.C.I.A. di Catania, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Farmitalia Industria Chimico-Farmaceutica s.r.l., Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e LJ Pharma s.r.l. Il CCR ha tra i suoi obiettivi la ricerca scientifica applicata, svolta presso il suo Laboratorio Superfici e Interfasi (Superlab), quale stabile sede operativa per lo svolgimento delle attività di ricerca. Il CCR ha sviluppato una piattaforma di sensori amperometrici su plastica con processi a basso costo e basso impatto ambientale. Sono stati ottenuti elettrodi di lavoro in argento e in grafite mediante inkjet printing e spray coating. Mediatori elettrochimici integrati sulla super- ficie dell’elettrodo di lavoro consentono di ridurre il potenziale di lavoro fino a -0.14 V. Infine, è stata ottenuta grafite funzionalizzata con biomolecole per produrre paste per elettrodi di lavoro di biosensori amperometrici.
Consiglio Nazionale delle Ricerche – CNR
L’istituto di Microelettronica e Microsistemi (IMM) afferisce al dipartimento di Fisica e Tecnologia della Materia del Consiglio Nazionale delle Ricerche. L’istituto, la cui sede si trova Catania, è articolato in 7 sezioni: Agrate Brianza, Bologna, Roma, Napoli, Lecce e Catania (sede ed unità Univ.). IMM conta 195 dipendenti come staff permanente (117 ricercatori) a cui attualmente si affiancano figure Post-Docs (c.a. 50) e Ph.D. (c.a. 60). L’attività dell’istituto è rivolta verso soluzioni alternative per la micro e nanoelectronica, materiali avanzati e processi per smart components, optoelettronica e fotonica , sensori e multifunctional micro/ nanosystems. L’istituto vanta collaborazioni con partner industriali come STMicroelectronics, Micron, Philips, SILVACO, AMD, ABB, Tower Semiconductor and Siemens; è impegnato in diversi progetti europei (11%), nazionali (32%), regionali (47%), ed in contratti bilaterli (10%). Nel contesto del progetto PON PLAST_ics ha svolto attività di ricerca su materiali innovativi e sulla loro integrazione in piattaforme pre-industriali nel settore dei sensori di pressione e di glucosio.
STMicroelectronics
STMicroelectronics è fra le maggiori società di semiconduttori al mondo con ricavi netti per 7,4 miliardi di dollari nel 2014. ST offre uno dei portafogli prodotti più ampi del settore e fornisce ai clienti soluzioni innovative basate sui semiconduttori all’interno di un ampio spettro di applicazioni elettroniche, avvalendosi della propria vasta gamma di tecnologie, dell’esperienza nella progettazione e della combinazione di proprietà intellettuale, partnership strategiche e forte capacità manifatturiera. Il sito di Catania ospita linee pilota e laboratori per lo svolgimento della ricerca.
Progetto Plast_ICs
Le attività del Socio STMicroelectronics S.r.l. si sono focalizzate all’implementazione di una nuova piattaforma tecnologica dedicata allo sviluppo di sistemi elettronici intelligenti e autonomi su substrati flessibili Caratteristica principale di questa tipologia di sistemi è l’integrazione di funzionalità sensoristiche, legate a circuiti logici integrati nel silicio, opportunamente assottigliati fino a diventare flessibili e integrabili in un unico substrato flessibile. In particolare ST ha sviluppato un ASIC in silicio integrabile su substrato flessibile e i sensori di temperatura e pressione anch’essi su substrato flessibile. I principali campi d’applicazione sono nel settore della salute, principalmente legata al campo dei sistemi di diagnostica personale, e dei dispositivi sensoristici associati a sistemi autonomi nel settore dell’ambient intelligence.
Università degli Studi di Catania
L’Università degli Studi di Catania (UNICT) sviluppa istituzionalmente didattica e ricerca in forte collaborazione e sinergia con Enti Pubblici ed Aziende sul territorio siciliano, promuovendo il trasferimento tecnologico e la valorizzazione di risultati di ricerca di base ed applicata, nonché delle risorse umane sviluppate mediante l’ampia offerta didattica di corsi di Laurea Triennali e Magistrali, Master e Dottorati nei principali settori della conoscenza, al fine di contribuire allo sviluppo globale del Paese. L’Università degli Studi di Catania è organizzata in 18 Dipartimenti e due scuole a fini speciali, con circa 1.300 docenti e ricercatori attivi e un numero comparabile di funzionari amministrativi e tecnici. All’interno del Progetto Plastics l’Università di Catania ha sviluppato un massiccio impegno, coinvolgendo parecchie Unità Operative nelle attività di ricerca delle diverse linee previste dal Progetto, contribuendo significativamente ai risultati nell’ambito dei Sensori meccanici (strain, pressione, vibrazione), dei Sensori a trasduzione elettronica, della caratterizzazione e modelli compatti, degli Strati barriera, incapsulanti e failure analysis, della Progettazione e Layout dell’elettronica d’interfaccia dei sensori.
Università degli Studi di Messina
Il Dipartimento di Ingegneria dell’Universtà di Messina svolge attività di ricerca nelle aree dell’Ingegneria Industriale e dell’Informazione, dell’Ingegneria Civile e dell’Architettura, delle Scienze Matematiche, Fisiche e Chimiche. Nell’ambito del progetto “Elettronica su Plastica per Sistemi Smart Disposable, Plast_ICs”, il dipartimento si è occupato prevalentemente delle applicazioni delle misure di rumore in bassa frequenza per lo studio e la comprensione dei meccanismi di conduzione nei dispositivi organici e per la sperimentazione di tecniche di sensing avanzate che prevedono l’analisi dettagliata delle fluttuazioni di corrente indotte in un sensore come diretta consegeuenza dell’interazione dell’elemento sensibile con le molecole dell’analita.
Università degli Studi di Palermo
Le principali attività di ricerca del Dipartimento di Fisica e Chimica dell’Università di Palermo sono articolate nelle seguenti aree: Astrofisica, Biofisica, Fisica Sperimentale della Materia, Teoria Quantistica e Fisica della Materia, Fisica Applicata, Chimica Fisica, Chimica Organica, Inorganica e Analitica. Nell’ambito del progetto “Elettronica su Plastica per Sistemi Smart Disposable, Plast_ICs”, il dipartimento ha sviluppato e ottimizzato prototipi di biosensore amperometrico di glucosio su substrato plastico. Ne ha seguito la fabbricazione, il comportamento e la caratterizzazione studiando i materiali e le loro proprietà, sviluppando opportune metodologie. Si è occupato di predisporre opportune e innovative interfacce elettroniche di condizionamento e lettura dei sensori con particolare attenzione ai possibili sviluppi futuri offerti dall’elettronica organica, proponendo architetture alternative per soddisfare le specifiche tecnologiche. Ha offerto supporto allo studio di modelli per la simulazione e alla progettazione di prototipi dimostrativi.