Gianluca Fiori's project is called SKIN2DTRONICS and will receive funding of ten million euros over the next six years in order to develop cutting-edge technology which will allow for the construction of electronic microcircuits on deformable and ultra-flexible materials. This is the Professor’s second ERC Grant after the one he received in 2017 for his research on paper-printable electronics.

“The idea behind SKIN2DTRONICS,” says Gianluca Fiori, “is that electronics can be integrated virtually anywhere. We aim to develop flexible electronics that are less than a micron thick and can be placed on any type of surface, regardless of its shape, irregularity and texture. This can open the way to a wide range of applications, including those in the medical field.
Specifically, we will be working to develop a flexible, biocompatible electronic device capable of monitoring the recurrence of very aggressive tumours such as glioblastoma, a brain tumour that currently has a very high mortality rate. This is due to the fact that medical checks to detect the recurrence are often delayed, as they require the use of a very expensive technique such as magnetic resonance imaging (MRI). The electronic device that we will develop will be able to be inserted directly into the cavity left in the brain after the surgical removal of the tumour and, thanks to its flexibility and adaptability, will be able to adhere perfectly to the edges of the cavity. The device will contain microsensors of pH, temperature and pressure that will be able to monitor the possible emergence of new tumours in real time."

"The project," concludes Fiori, "is certainly ambitious and faces a double challenge: managing to integrate the thousands of transistors needed for processing signals in a few square centimetres, analysing data and communicating with the outside world, and at the same time designing the electronics to ensure that their performance is stable even on curved and uneven surfaces."

The Synergy Grant rewards projects that are so innovative and ambitious that they require the close collaboration and integration of the knowledge of a team of scientists in order to be successful. In addition to Gianluca Fiori, the SKIN2DTRONICS team includes Andreas Kis, EPFL Lausanne (Federal Polytechnic School), Andres Castellano Gomez, CSIC Madrid (Superior Council for Scientific Research) and Kostas Kostarelos, ICN2 Barcelona (Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology).

"An award such as this,” says Sergio Saponara, Director of the Department of Information Engineering “testifies to the excellence of the research carried out by our department, and its great impact on society and the production system. Our researchers have been working for many years to develop technologies for an increasingly digital society. All of the department’s future-oriented activities take place in our FoReLab laboratory, where highly integrated and interdisciplinary researchers aim to provide the tools for a 5.0 society and industry, where devices and technologies are designed and tailored to people’s needs. Thanks to the ERC Synergy Grant we will be able to develop a generation of new devices, practically a new electronics industry, with patient-centred applications such as wearable devices and medical applications".

Strutture in silicio dell’ordine di grandezza di nanometri (nanostrutture) e integrabili su chip che funzionano da generatori termoelettrici, convertendo direttamente il calore in energia elettrica. La novità arriva da un team di ingegneri elettronici del dipartimento di ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa, che hanno pubblicato due lavori su riviste internazionali, dimostrando la validità di una tecnologia basata su un materiale, come il silicio, biocompatibile e non inquinante (si ricava a partire dalla sabbia) per la produzione di “green energy”.

“Siamo riusciti a produrre un chip in silicio nanostrutturato che produce energia elettrica - spiega Giovanni Pennelli, docente di elettronica al DII e coordinatore del gruppo di ricerca - In genere, i chip di silicio consumano energia per svolgere delle attività, come fare conti (microprocessori), trasmettere informazioni (i chip del telefono cellulare), misurare delle grandezze (sensori di temperatura, pressione, ...), ed hanno bisogno di essere alimentati. Il nostro dispositivo, su chip come tutti gli altri, aggiunge il tassello mancante: invece che consumare energia, la produce sfruttando una superficie calda (corpo umano, termosifone, altri dispositivi che si riscaldano) e può alimentare gli altri dispositivi senza utilizzare le batterie che sono costose, hanno bisogno di ricarica ed inoltre alla fine del ciclo produttivo devono essere riciclate-ricondizionate per non inquinare.

“Il nostro dispositivo - aggiunge Elisabetta Dimaggio, ricercatrice di elettronica al DII - funziona ovunque ci sia elettronica da alimentare a bassa potenza, per esempio con nodi sensori, e potrebbe essere un elemento importantissimo per abbattere costi e inquinamento in contesti industriali.
Inoltre, il dispositivo termoelettrico si potrebbe usare anche per raffreddare le superfici, quindi non solo come generatore ma anche integrato in sistemi che si riscaldano durante il funzionamento, come enormi data center. La ricerca è stata condotta in collaborazione con IMB-CNM, CSIC di Barcellona, ed è apparsa sulla rivista “Small”.

Da anni, il gruppo di ricerca del DII studia l’uso del silicio per la produzione di energia elettrica. In una ricerca svolta in collaborazione con le Università di Warwick e di Milano-Bicocca, pubblicata sulla rivista “Nano Energy” i ricercatori hanno dimostrato che l’efficienza del silicio nel produrre energia può essere quasi triplicata rispetto a quanto supposto finora.

“Siamo riusciti a dimostrare che le tecniche di nanostrutturazione del silicio - spiega Antonella Masci, dottoranda al DII e prima autrice dell’articolo su Nano Energy- consentono non solo di ridurre la conducibilita’ termica, con un notevole beneficio dell’efficienza di conversione termica-elettrica, ma anche di produrre molta energia partendo dal calore di scarto.”

“La ricerca che sfrutta le proprietà di alcuni materiali per produrre energia green - commenta Sergio Saponara, Direttore del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione - è fondamentale per fornire alle aziende gli strumenti per una transizione digitale secondo i principi richiesti dalle trasformazioni dell’industria 5.0, che devono avere al centro persone e ambiente. Il laboratorio FoReLab del Dipartimento, dedicato proprio alle tecnologie chiave per il 5.0, ha tra i suoi filoni più importanti quello del lavoro su una nuova generazione di dispositivi e sistemi ICT riconfigurabili, adattivi ed ecologici che sfruttano architetture innovative e materiali nanostrutturati pr adattare la loro applicazione e ottimizzare le loro prestazioni sulla base delle condizioni di utilizzo, dei contesti industriali e delle applicazioni emergenti”.

In occasione del 140º anniversario dalla nascita dell’Ufficio Italiano Brevetti e Marchi (UIBM) del Ministero delle Imprese e del Made in Italy (MIMIT), il 30 ottobre 2024 presso il salone degli Arazzi di Palazzo Piacentini, si è svolta la cerimonia di premiazione dei vincitori del concorso “Intellectual Property Award (IPA)”, un’iniziativa che celebra l’eccellenza della ricerca e l’innovazione italiana.

Tra i vincitori vi è anche l’Università di Pisa con il brevetto ATMOSMART (US2021123900), una tecnologia abilitante per l’irrigazione di precisione, inventata dal Prof. Giovanni Rallo del laboratorio di sensoristica e modellistica agro idrologica AgrHySMo Lab. ATMOSMART è pensata per l’industria dell’irrigazione e finalizzata a mitigare gli effetti della siccità idrologica sulle colture. Il dispositivo mima la traspirazione fogliare, integrando una membrana porosa intelligente, controllabile elettronicamente e capace di interpretare il processo di regolazione stomatica. Il dato di traspirazione stimato dal dispositivo rappresenta quella quantità idrologica funzionale alla gestione irrigua di precisione.

Il premio s’inserisce nel quadro delle attività di potenziamento che il MIMIT-UIBM sta portando avanti al fine di promuovere la valorizzazione economica dei titoli di proprietà industriali di Università italiane, Enti pubblici di ricerca nazionali ed Istituti di ricovero e cura. Il concorso è stato ideato e organizzato dal MIMIT, in collaborazione con NETVAL e Invitalia. Il premio era riservato ai migliori brevetti della ricerca pubblica dei sei ambiti tecnologici: Medtech, Climatech, Agritech, The Energy of the Future, The Future from the Space, The Future of the City.

Al concorso hanno partecipato ben 225 candidature, sottoposte a 3 fasi di selezione da parte di un’apposita commissione valutatrice composta da esperti del settore, imprenditori e specialisti di proprietà industriale.

L’Università di Pisa ha candidato complessivamente 14 brevetti ricoprendo ciascuna degli ambiti tecnologici possibili; di quelli candidati, sei sono stati ulteriormente selezionati per la seconda fase, di cui solo uno, ATMOSMART, finalista.

Al brevetto vincitore ATMOSMART, unico finalista per la categoria Agritech, oltre al prestigioso riconoscimento come eccellenza della ricerca pubblicata Italiana, sarà conferito un premio di 10mila euro da utilizzare per la valorizzazione della tecnologia.

Alle tecnologie premiate in tutti gli ambiti verrà dato un ampio risalto nel corso della mostra “Brevetti” organizzata dal MiMIT, come evento conclusivo dei festeggiamenti per il 140º anno dalla nascita di UIBM.

La presentazione dei brevetti finalisti, si è svolta alla presenza del viceministro Valentino Valentini, del capo dipartimento per le politiche per le imprese Amedeo Teti, del presidente di Netval Giuseppe Conti, dei dirigenti del Ministero e di Invitalia e della presidente del Comitato Impresa Donna.

Per rivedere le tecnologie presentate:

On line i Video di presentazione dei finalisti al Premio IPA 2023 

---

Per maggiori dettagli sulla tecnologia ATMOSMART consulta le schede su:

• Knowledge share 
• Inpart

Giovedì 7 novembre dalle 9.30 al Palazzo "La Sapienza" dell’Università di Pisa si è svolta la IV Giornata di studio "La Geopolitica del Mare. Le basi del potere economico e marittimo, dai porti al ruolo delle rotte commerciali". L'evento, organizzato congiuntamente dal Centro per l'Innovazione e la Diffusione della Cultura - CIDIC dell’Ateneo pisano e dall'Accademia Navale di Livorno, è trasmesso anche in streaming.

Dopo i saluti istituzionali del Rettore Riccardo Zucchi e del Contrammiraglio Comandante Lorenzano Di Renzo, hanno preso il via le relazioni moderate dal Contrammiraglio Giuseppe Schivardi, Comandante dell’Istituto di Studi Militari Marittimi di Venezia, e dal professore Francesco Barachini del dipartimento di Giurisprudenza dell’Ateneo pisano.
Gli argomenti trattati nella mattinata sono il rapporto fra spazio marittimo e potere, la geopolitica dei trasporti marittimi nelle relazioni globali, le peculiarità geostrategiche e geopolitiche degli Oceani, i porti italiani quali infrastrutture strategiche dei trasporti multimodali tra coordinamento nazionale e governance locale e l'espansionismo cinese sui mari. I relatori di questa prima parte della giornata sono i professori Matteo Marconi e Paolo Sellari dell’Università La Sapienza di Roma, Francesco Zampieri dell’Istituto di Studi Militari Marittimi Venezia, Andrea La Mattina dell’Università Federico II di Napoli e la professoressa Elena Dundovich dell’Università di Pisa.

Nel pomeriggio i lavori riprendono alle 14,30 con la moderazione del professore Andrea Borghini Direttore del dipartimento Scienze Politiche dell’Ateneo pisano. Due temi in discussione: i “colli di bottiglia” nella sicurezza marittima ed il diritto internazionale con riferimento al quadro giuridico applicabile alle aree marine polari e la genesi, attualità e futuro del concetto geopolitico di Mediterraneo allargato. I due interventi sono tenuti rispettivamente dalla professoressa Claudia Cinelli dell’Università di Pisa e dal Capitano di Vascello Davide Da Pozzo, Capo Ufficio Politica Marittima e Relazioni Internazionali del 3° reparto, Stato Maggiore Marina. Alle 15,30 le conclusioni del professore Giuseppe Iannaccone, prorettore vicario dell’Università di Pisa.

Il Contrammiraglio Comandante Lorenzano Di Renzo

“Questa giornata riafferma tutto il valore e tutta l'importanza che diamo al nostro storico rapporto con l'Accademia Navale di Livorno, una delle collaborazioni più antiche e di maggior pregio di questa Università - ha detto il Rettore Zucchi - Questo simposio, dedicato alla geopolitica del mare, cade in un momento molto appropriato, perché ormai ci stiamo rendendo conto che la geopolitica è un'attività indispensabile all'Università stessa se pensiamo soprattutto alla mobilità globale degli studenti, sia i nostri che vanno via sia quelli che arrivano, magari da paesi terzi, il che comporta necessariamente una ridefinizione della nostra offerta formativa e dei nostri progetti di sviluppo futuro”.

Il Rettore Riccardo Zucchi

“La giornata di oggi ci dà l’occasione di rispondere a una domanda che ci sta molto a cuore, ovvero perché abbiamo una marina militare, una domanda che ci viene posta ciclicamente e che riteniamo sia il peggior sintomo di quella che noi chiamiamo “cecità marittima” – ha sottolineato il Contrammiraglio Comandante Lorenzano Di Renzo – è dunque obbligo ricordare che i momenti di massima prosperità della penisola sono stati quelli in cui abbiamo abbracciato senza alcuna esitazione il destino marittimo del nostro paese, dall'antica Roma alle Repubbliche Marinare alla Serenissima di Venezia, sino ad arrivare ad oggi, con la consapevolezza che il nostro sistema economico dipende dalla sicurezza dei mari, da linee di comunicazione marittime che devono essere mantenute aperte, sicure e costantemente fruibili”.

È ai nastri di partenza il progetto europeo "Vital - Virtual Twins as Tools for Personalised Clinical Care”, che vede tra i suoi partner, come unico ateneo italiano, l’Università di Pisa. Coordinato dall’Università di Gent, Vital ha come obiettivo quello di realizzare, nei prossimi cinque anni, una piattaforma multi-organo in grado di creare, con l’ausilio dell’Intelligenza Artificiale, un “gemello umano virtuale” di pazienti affetti da disturbi cardiovascolari multifattoriali con impatto sistemico ad alta comorbidità.

Questo “gemello”, grazie a particolari modelli predittivi, consentirà ai medici una maggior personalizzazione delle terapie farmacologiche e interventistiche, così da evitare di sottoporre inutilmente le persone a trattamenti dai quali non trarrebbero benefici. Compito del gruppo di lavoro dell’Ateneo pisano, coordinato dalla professoressa Martina Smorti, è quello di indagare i possibili impatti psicologici, sociali e relazionali legati all’impiego di questo tipo di tecnologie in ambito medico.

“Nonostante l’importante coinvolgimento di competenze di carattere medico, informatico e ingegneristico necessarie per lo sviluppo e l’implementazione del Virtual human twin -  spiega la professoressa Martina Smorti, del Dipartimento di Patologia Chirurgica, Medica, Molecolare e dell’Area Critica dell’Università di Pisa - il progetto dedica un’attenzione particolare agli impatti psicologici, sociali e relazionali dell’utilizzo di questo tipo di tecnologia a livello clinico. È questo l’obiettivo specifico del gruppo di lavoro dell’Università di Pisa che, grazie a competenze di ambito psicologico e sociologico, indagherà i fattori che favoriscono o ostacolano l’accettazione del virtual human twin da parte di medici, pazienti e caregiver”.

La professoressa Martina Smorti, del Dipartimento di Patologia Chirurgica, Medica, Molecolare e dell’Area Critica dell’Università di Pisa

“Il gruppo pisano – prosegue la professoressa Smorti - sarà impegnato nello studio dei fattori che possono favorire l’accettazione del virtual human twin da parte dei pazienti, come la fiducia nel sistema sanitario, nei medici che curano la patologiae nell’intelligenza artificiale, così come la percezione del supporto dei familiari. Allo stesso tempo, monitorerà lo stress psicologico dei pazienti coinvolti negli studi clinici”.

“Gli studi condotti - conclude Smorti – dimostrano, infatti, che l’utilizzo dell’IA a livello di pratica clinica interviene su tutti gli attori e le istituzioni coinvolte modificando le relazioni in campo e i sistemi di preferenze, percezioni, aspettative. Per questo il gruppo di lavoro dell’Università di Pisa valuterà l’impatto di queste modifiche sulla fiducia interpersonale, in primo luogo il rapporto medico-paziente, e istituzionale”.

Il gruppo di lavoro dell’Università di Pisa, coordinato dalla prof.ssa Martina Smorti, vede la partecipazione anche della prof.ssa Silvia Cervia, sociologa del Dipartimento di Scienze Politiche. Oltre all’Ateneo pisano e all’Università di Gent, il progetto coinvolge altri importanti centri di ricerca internazionali: University of Auckland -NZ, King’s College London, Universiteit Maastricht, Delft University of Technology,Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Uniwersytet Jagielloński, University College London, Assistance Publique Hôpitaux de Paris, AIT Austrian Institute of Technology GMBH, Stichting Imec Nederland e Westerhof Cardiovascular Research.

Per ulteriori informazioni:

https://vital-horizoneurope.eu/