Attività primaria: Individuare le prospettive applicative in ambito industriale di una specifica branca delle nanotecnologie, quella della metasuperfici per applicazioni ottiche, nelle bande spettrali dal visibile al lontano infrarosso, con una declinazione specificatamente indirizzata allo sviluppo di soluzioni di rapida applicabilità industriale.
Le cosiddette metasuperfici sono superfici rivestite con arrays di strutture dielettriche o metalliche di dimensioni sub micrometriche, concepite per dare origine ad effetti di diffusione coerente di un’onda elettromagnetica incidente, impartendo al fronte d’onda riflesso o diffuso dalla metasuperficie la forma desiderata, in dipendenza dalla direzione di incidenza e della lunghezza d’onda.
In ottica, questo nuovo approccio permette di realizzare elementi ottici con spessore inferiore alla lunghezza d’onda, le cosiddette metalenti. I risultati della ricerca indicano che queste tecnologie permettono di realizzare componenti ottici con proprietà inusitate (non replicabili con tecnologie ottiche tradizionali), e con spessori e ingombri estremamente ridotti (dell’ordine della lunghezza d’onda).
Per contro, le tecnologie ottiche tradizionali sono basate sull’uso di componenti costituti da vetri o materiali ottici di spessori macroscopici, che vengono combinati secondo architetture complesse, a seconda della funzionalità desiderata per il dispositivo finale.
Le pricipali attività svolte nel progetto vertono sulle seguenti linee:
– Analisi delle architetture costruttive e delle tecnologie di nano fabbricazione e nano strutturazione applicabili alla realizzazione di metasuperficie e metalenti per applicazioni ottiche. L’analisi è volta in particolare ad individuare le architetture di costruzione e le tecnologie realizzative di maggiore applicabilità industriale, in termini ad es. di riproducibilità dei risultati, velocità di produzione, necessità di infrastrutture di supporto.
– Individuazione ed analisi di possibili casi applicativi (case studies) per dispositivi ottici, di interesse del partner industriale, dove la tecnologia delle metalenti può avere ricadute immediate ed incisive in termini ad esempio di: abilitare nuove architetture costruttive; ridurre significativamente dimensioni ed ingombri rispetto alle tecnologie tradizionali, migliorare le prestazioni.
– Progettazione preliminare ed individuazione delle soluzioni realizzative di massima per i case studies individuati, compatibili con le esigenze industriali.

Principali competenze acquisite: Le mie competenze principali vertono intorno alla modellazzione e progettazione delle metasuperfici tramite software di simulazione fisica e progettazione ottica.

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