A6 – Sensors and transducers for measurement

Tematiche: l’Area di Ricerca RA6, Sensors and transducers for measurements, è caratterizzata da una significativa interdisciplinarità, funzionale ad affrontare i temi del rilevamento e della trasduzione dei segnali, con enfasi sia sulle metodologie, sia sui nuovi dispositivi ad alte prestazioni. L’analisi delle fonti d’incertezza nel processo di trasduzione e la caratterizzazione metrologica dei dispositivi sono le caratteristiche distintive delle attività di ricerca in questo campo. Gli argomenti trattati in quest’area includono: metodologie per il rilevamento e trasduzione, modellazione e caratterizzazione di sensori e trasduttori, rilevazione quantistica, micro- e nanotecnologie per la fabbricazione di sensori, sensori basati su materiali non convenzionali e polimeri, prototipazione rapida di sensori, sensori per l’IoT, sensori per la Tecnologia Assistiva e Smart Living, sensori indossabili, sensori integrati autoalimentati.

Obiettivi:

Scientifici: Si intende contribuire all’avanzamento dello stato dell’arte nelle metodologie e tecnologie di rilevamento e trasduzione dei segnali, mediante lo sviluppo e la caratterizzazione di nuovi dispositivi di rilevamento ad alte prestazioni. Occorre implementare una caratterizzazione completa di sensori e trasduttori, inclusa la necessità di una valutazione del ciclo di vita (LCA) e la stima della loro impronta ambientale. Sono necessari nuovi contributi per tenere conto del ruolo dell’IA nei sistemi di rilevamento e trasduzione.

Industriali: L’attività nella presente linea sviluppa metodologie, tecnologie e dispositivi necessari ad affrontare le sfide industriali, migliorando così la penetrazione di mercato delle aziende. La progettazione e realizzazione di sensori e trasduttori è necessaria per il pieno dispiegamento di Industria 4.0 e Industria 5.0.

Sociali: L’attività di ricerca permette di fornire soluzioni alle sfide sociali principalmente attraverso nodi sensori sostenibili, non invasivi, distribuiti e interconnessi, in grado di fornire misurazioni accurate, in tempo reale e affidabili.

Il IX Forum Nazionale delle Misure si è tenuto dal 10 al 12 settembre 2025 a Napoli. In tale occasione, ricercatori di 16 Unità di ricerca hanno proposto, per la Linea di Ricerca A6: Sensors and transducers for measurement, 29 memorie, numero simile a quanto riscontrato per il VIII Forum Nazionale delle Misure.

Le tematiche affrontate mantengono l’attenzione sui temi tradizionali, affiancati da argomenti di ricerca innovativi, sia per le tecnologie proposte, sia per i campi applicativi. Si osserva la coesistenza di temi e sistemi già consolidati – come i trasformatori voltmetrici e gli effetti indesiderati della temperatura su di essi, o i convertitori AD per sensori inerziali MEMS – con tematiche di ricerca più recenti, quali l’additive manufacturing, ai sensori su supporti flessibili, o basati su biopolimeri. Numerose sono state le proposte applicative in campi strategici quali l’ambiente, i beni culturali e la salute. Compaiono elementi innovativi anche nelle soluzioni adottate, passando dallo sviluppo di digital twin, all’uso di reti neurali artificiali, ai soft sensor.

Delle 29 memorie proposte, il 34% è frutto di collaborazioni tra ricercatori di più Unità del GMEE o con altri soggetti. Inoltre, il 31% delle memorie proposte deriva da attività di ricerca finanziate tramite progetti nazionali e/o internazionali. Tre memorie svolte in collaborazione, fanno riferimento ad attività progettuali finanziate.

Una possibile classificazione, non esclusiva, delle principali tematiche trattate nelle memorie dalla Linea di Ricerca evidenzia come categoria più numerosa quella dei sensori di grandezze fisiche, seguita dai contributi su grandezze chimiche e da quelli riguardanti grandezze di natura biologica. Una parte significativa delle attività riguardalo sviluppo di nuovi sensori e trasduttori e la relativa caratterizzazione. Le applicazioni più numerose, riportate in circa metà delle memorie presentate, riguardano, come per la scorsa edizione del forum, l’ambiente e la salute.

Tra le memorie presentate, cinque sono state selezionate per le presentazioni orali durante il forum. Due di queste sono state inoltre selezionate per la presentazione alle sessioni congiunte GMEE-MTT.

In occasione dell’VIII Forum Nazionale delle Misure del 2024, ricercatori di 16 Unità di ricerca hanno proposto per la Linea di Ricerca A6: Sensors and transducers for measurement 31 memorie.

Le tematiche affrontate sono quelle cha caratterizzano la linea, dai metodi, alla realizzazione di nuovi dispositivi e sistemi, fino alla caratterizzazione degli stessi. In tutte le attività menzionate, si osserva la coesistenza di temi e sistemi già consolidati, quali bobine di Rogowski, o i convertitori AD per sensori con tematiche di ricerca più recenti, dai nuovi materiali, quali i sensori su supporti flessibili, o basati sui biopolimeri, dalle applicazioni industriali alle numerose proposte nell’ambito dei sensori per l’ambiente e la salute.

Delle 31 memorie proposte, il 55% è frutto di collaborazioni tra ricercatori di più unità del GMEE o con altri soggetti. Inoltre, il 35% delle memorie proposte scaturisce da attività di ricerca finanziate, grazie a progetti nazionali e/o internazionali. Il 47% delle memorie oggetto di collaborazione, fa riferimento ad attività progettuali finanziate.

La figura riportata indica la classificazione, non esclusiva, delle principali tematiche trattate nelle memorie dalla linea di ricerca. Si osservi come una parte significativa sia dedicata allo sviluppo di nuovi sensori e trasduttori e alla relativa caratterizzazione. Le applicazioni più numerose sono nell’ambito dell’ambiente e della salute.

Tra le memorie presentate, quattro sono state selezionate per le presentazioni orali durante il forum. Due di queste sono state inoltre selezionate per la presentazione alle sessioni congiunte GMEE-MTT.