Se l’azienda di fotonica più grande al mondo ha deciso di investire nel Sud Italia, è merito di un docente di fisica e del suo team.

Si tratta di Vincenzo Spagnolo (Manfredonia, ’67), professore di Fisica al Politecnico barese e direttore del laboratorio pubblico-privato PolySensSe http://polysense.poliba.it/ che, dopo aver studiato per alcuni anni lo sviluppo di laser a semiconduttore, dal 2008 si occupa di sensoristica.

Con una squadra, che prima era composta da tre ricercatori, ora da dieci e che per l’anno prossimo ne conterà tredici, il docente si sta attivando da tempo per realizzare il suo grande sogno: trasformare il capoluogo pugliese in un polo della sensoristica in grado di attrarre finanziamenti pubblici e privati oltreché le menti più brillanti, specie del sud Italia. E’ sulla buona strada. Negli ultimi nove mesi è riuscito a raccogliere per il suo dipartimento 800 mila euro e a siglare un accordo con la THORLABS https://www.thorlabs.com/ per progettare e realizzare sensori in grado di rilevare gas invisibili e, di conseguenza, tra alcuni anni, aiutare a prevedere malattie e disastri ambientali.

Ma come funzionano i sensori e quali sono i campi di applicazione dei suoi studi?

“I sensori che sviluppo – ci spiega Spagnolo - si basano sull’effetto fotoacustico, ossia sulla produzione di suono da parte di un materiale – nelle mie ricerche, il gas - irradiato con luce laser. L’assorbimento di luce da parte del gas ne provoca un riscaldamento. Se l’intensità della luce viene variata periodicamente nel tempo si genera un susseguirsi di riscaldamento e raffreddamento del gas, di conseguenza un susseguirsi di espansioni e contrazioni del gas stesso, che generano onde di pressione, e quindi di un suono. Si tratta di un effetto noto dal 1880 e scoperto da Graham Bell. Qual è la particolarità? Utilizzo un diapason di quarzo per rivelare il suono prodotto. Ci sono vari laboratori al mondo che lavorano sulla rivelazione di tracce gassose, utilizzando diversi tipi di tecniche. Ma il laboratorio PolySenSe è il più importante al mondo nell’utilizzo della tecnica fotoacustica a diapason di quarzo, spesso indicata con l’acronimo QEPAS.

Quanto è stato tosto mettere su il laboratorio in una città come Bari?

La cosa più tosta è stata convincere la ditta di fotonica più grande al mondo ad investire nel sud Italia oltre 2 milioni di euro da distribuire in dieci anni. Anche se devo riconoscere che il mio laboratorio è cresciuto negli ultimi tempi grazie a progetti di ricerca nazionali ed internazionali. Questo dimostra che anche nel Sud ci sono eccellenze. Rispetto ad altre regioni del Sud, la Puglia ha garantito finanziamenti. Poche, invece, sono state le collaborazioni industriali. Se le attività di ricerca del mio gruppo si fossero svolte nel Settentrione o all’estero, ci saremmo fatti conoscere prima. E’ stato un percorso tutto in salita, undici anni fa, quando ho iniziato ed ero solo. Con le prime pubblicazioni e i primi premi si sono spalancate le porte. Oggi sia il Rettore del Politecnico che quello dell’Università mi tengono in grande considerazione.

Pochi giorni fa un grande risultato, giusto?

I disposistivi che noi progettiamo e realizziamo vengono poi ingegnerizzati da THORLABS in Germania.  Pochi giorni fa è iniziata la commercializzazione dei nostri primi sensori di gas e questo risultato mi riempie di orgoglio. 

Che tipo di gas siete in grado di rilevare?

Decine di gas diversi. Bisogna tenere conto che tutti i gas ad alte concentrazioni sono tossici. Anche l’azoto, se puro. Ce ne sono, però, altri, che sono tossici anche a bassissima concentrazione. Si pensi a: idrazina, idrogeno solforato, acido cianidrico. Altri sono meno dannosi, ma pericolosi per la salute. Parlo di: metano, etano, propano, gli ossidi nitrici, la CO2, l’ossido di carbonio. I sensori che realizziamo possono esser utilizzati in medicina per la cosiddetta analisi del respiro. Nel respiro umano sono presenti molte specie gassose che sono correlate a patologie, quali: fibrosi cistica, tumori al polmone, allo stomaco, al colon. Se si riuscisse a realizzare sensori in grado di misurare queste sostanze si potrebbe effettuare uno screening di massa e prevenire numerosi tipi di malattie e patologie. Ovvio, la strada è ancora lunga, ma è uno degli interessi futuri del laboratorio PolySenSe. Analogo discorso si può fare per le problematiche ambientali. Studi dimostrano che in prossimità di eventi vulcanici cambia la concentrazione di alcune sostanze nell’aria, come, ad esempio, gli isotopi del carbonio. Riuscire a rilevare queste variazioni potrebbe aiutare a capire la pericolosità di un vulcano. Da non sottolineare in campo ambientale la capacità dei sensori, che PolySenSe produce, di monitorare la presenza di inquinanti nell’aria, specie in aree industriali ed urbane. A tale scopo stiamo partecipando ad un progetto finanziato dagli USA per realizzare sensori che possano essere installati su drone. Obiettivo: monitorare la presenza di sostane tossiche o inquinanti anche in zone non raggiungibili da operatori, ad esempio, in prossimità di ciminiere.

A chi venderete i vostri sensori?

Sia ad aziende che a centri di ricerca ed università.

Il suo sogno?

Istituire a Bari una compagnia spin-off in collaborazione con THORLABS che possa diventare il riferimento per la realizzazione, la vendita di sensori di gas ed attività di consulenza. Con il sostegno del  laboratorio PolySenSe.

                                                                                                                                                                  Cinzia Ficco

 

Vincenzo Spagnolo ha conseguito la laurea ed il dottorato in fisica all’università di Bari, rispettivamente nel 1991 e 1994. Dal 2004 è docente del Politecnico di Bari, professore ordinario dal 2018. E’ stato Visiting professor alla Rice University di Houston, alla Nanyiang University di Singapore e ancora oggi alla Shanxi University in China. Ha ricevuto i premi Terra del Sole, Re Manfredi e Argos Hippium. E’ stato insignito della Fellowship SPIE e della Senior membership dell’OSA.

 

 

 

 

 

 

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