IMSS - Innovative Microscopie a Scansione di Sonda (DFM.AD004.309)

Area tematica

Scienze fisiche e tecnologie della materia

Area progettuale

Struttura responsabile del progetto di ricerca

Istituto nazionale di ottica (INO)

Responsabile di progetto

FRANCO DINELLI
Telefono: 0503152566
E-mail: franco.dinelli@ino.cnr.it

Abstract

Il progetto si occupa dello sviluppo di microscopie a scansione di sonda nella prospettiva della innovazione richiesta dalle nuove domande poste dallo sviluppo tecnologico e scientifico. Intendiamo focalizzarci sullo studio di materiali in forma di film sottili, etero- e nano-strutture, e di sistemi biologici, come cellule cresciute in vitro.
In primis adoperiamo la microscopia a forza atomica (AFM) e le sue applicazioni come la microscopia ad ultrasuoni (UFM), la microscopia piezoelettrica (PFM) e la microscopia di conduzione termica (SThM). Possiamo caratterizzare le proprietà morfologiche, meccaniche, elettro-meccaniche e termiche di campioni che vanno da film ferroelettrici a materiali 2D, da film polimerici a film metallici ed organici per elettronica organica.
Utilizziamo poi la microscopia a conduttanza ionica (SICM), da noi con successo impiegata per la caratterizzazione dei processi di crescita guidata in sistemi neuronali. E' di nostro interesse lo studio delle proprietà meccaniche di membrana, importanti per la crescita guidata delle cellule e per l'individuazione di patologie. In futuro, ci prefiggiamo anche lo scopo di aggiungere nuove funzionalità complementari.

Obiettivi

Gli obiettivi che il progetto si pone riguardano sia lo sviluppo ed il miglioramento tecnico, che l'utilizzo delle suddette tecniche per risolvere problemi di interesse scientifico ed applicativo.
Sviluppo e miglioramento tecnico:
1. Ottimizzazione di UFM per misure meccaniche sulla nanoscala e paragone con tecnica Bimodale per stabilirne gli ambiti di applicazione.
2. Ottimizzazione di PFM e SThM per definire la risoluzione spaziale e dei segnali elettrico e termico.
3. Implementazione della piattaforma prototipale SICM con funzionalità aggiuntive e complementari, tipo resistive pulse sensing e nano delivery.
Risoluzione di problemi di interesse scientifico ed applicativo:
1. Utilizzo di UFM per la caratterizzazione di etero-strutture, interfacce nascoste e film sospesi come polimeri o materiali 2D.
2. Utilizzo di UFM, PFM e SThM nella analisi di nano-strutture per lo sviluppo di nano dispositivi.
3. Utilizzo di metodi SICM per studi citomeccanici e come supporto a studi funzionali.

Data inizio attività

01/01/2022

Parole chiave

AFM, UFM,PFM, FILM SOTTILI, ETERO-STRUTTURE, MATERIALI 2D

Ultimo aggiornamento: 09/12/2024