La sede dell’INRiM a Torino. L’istituto ha sedi anche a Firenze e Matera.
Il Direttore Scientifico Davide Calonico di INRiM, l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, illustra i capisaldi dell’intensa attività di ricerca svolta dall’Istituto.
di Riccardo Oldani
In Italia il primo riferimento per tutto quanto concerne la misura di qualsiasi grandezza è l’INRiM, l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica. L’ente non soltanto custodisce in Italia i campioni di riferimento di tutte le unità di misura del Sistema Internazionale, ma conduce attività di ricerca in moltissime discipline ed è presente per rappresentare l’Italia in tutti i tavoli e organismi internazionali in cui si dibatte di misure e di standard.
Meno nota è però la sua attività di collaborazione e servizio alle imprese manifatturiere, che si articola in molti servizi e forme di cooperazione e trasferimento tecnologico. Ce ne parla Davide Calonico, Direttore Scientifico dell’istituto che opera attraverso tre sedi in tutta Italia, a Torino, Firenze e Matera.
RICERCA SÌ, MA MOLTO CONCRETA
“INRiM”, spiega Calonico, “è un ente pubblico di ricerca specializzato nella scienza delle misure che vuole lavorare sempre di più con l’industria manifatturiera del Paese. Tradizionalmente, veniamo associati alle attività di taratura e certificazione, ma questa è un’etichetta riduttiva, che non tiene conto dell’intenso impegno in ricerca e sviluppo, che conduciamo per definire nuovi metodi di misura certificabili, ma anche veri e propri prodotti. Non solo sviluppo di processo, quindi, ma anche di sensori e materiali”.
In questa prospettiva, la metrologia assume una grande concretezza. “Gli orologi atomici che realizziamo”, dice Calonico, “a partire da quelli che concorrono a definire il campione primario del tempo, sono sensori a tutti gli effetti. È stata l’industria a farmelo notare per la prima volta e in sostanza è vero: servono a misurare una quantità fisica, come il tempo, da cui dipendono moltissime attività quotidiane, dal funzionamento di computer e data center alle transazioni di borsa, ai cicli di produzione dell’industria”.
INRiM è capofila in Italia negli studi sulle tecnologie quantistiche e la comunicazione quantistica, con molte possibili ricadute per l’industria manifatturiera.
TANTI SETTORI INTERESSATI
INRiM è attivo in molte aree che presentano ricadute dirette per il manifatturiero. “Interessano in particolare l’aerospazio, le nanotecnologie, l’ambiente, l’energia e la metrologia quantistica”, elenca Calonico. Ambiti nei quali si sviluppano filiere complesse che partono anche dall’industria manifatturiera tradizionale. A fare da collante, un tema trasversale: la digitalizzazione. “La grande sfida è capire come la scienza delle misure possa supportare una digitalizzazione basata su dati affidabili, di qualità certificata, e su processi che siano a loro volta misurabili e verificabili”, sottolinea Calonico.
È qui che la metrologia incontra in modo diretto l’Industria 4.0 e le sue evoluzioni. Sensori sempre più miniaturizzati, utensili intelligenti, macchine che comunicano in tempo reale le proprie misure: tutto questo richiede riferimenti metrologici solidi in un’industria che deve controllare tolleranze sempre più strette, non solo sui prodotti ma anche sugli utensili, e che dipende strettamente dalla metrologia anche per le comunicazioni e l’infrastruttura digitale.
Orologio a fontana atomica al cesio. L’istituto si occupa della diffusione in Italia del segnale orario e collabora a livello internazionale per la definizione del tempo universale e dell’unità di tempo.
SENSORI E METODI SU MISURA
Un capitolo particolarmente strategico è quello dei sensori avanzati. “Noi sviluppiamo hardware, ‘ferro’, cose molto concrete”, ribadisce il Direttore scientifico di INRiM. “Per esempio, progettiamo sensori anche insieme alle aziende, ragioniamo su manufatti specifici, nati sulla base di esigenze concrete, per accompagnarli poi nel percorso di certificazione e standardizzazione. E vogliamo spingere sempre di più su attività innovative, anche sul fronte dei processi: se un’azienda deve misurare qualcosa di nuovo o particolarmente complesso, possiamo costruire insieme il metodo”.
Guardando al futuro, uno degli ambiti di maggiore fermento è senza dubbio quello della metrologia quantistica. “INRiM presidia in modo molto forte questo ambito, e in particolare la comunicazione quantistica”, spiega Calonico. “Siamo attivi su piattaforme a singolo fotone, atomiche, superconduttive e a stato solido, come i sensori a diamante. Non solo sappiamo caratterizzare questi dispositivi, ma abbiamo anche la capacità di costruirli”. Un esempio emblematico è PiQuET (Piemonte Quantum Enabling Technology), la facility dedicata alle tecnologie quantistiche. “Qui siamo in grado di sviluppare dispositivi superconduttori che sono alla base sia dei sensori di nuova generazione sia del calcolo quantistico, oppure dispositivi al diamante. Non produciamo noi i diamanti su cui si basano, ma studiamo come impiantarvi gli ioni necessari per realizzare nuovi tipi di sensori di temperatura o di campi elettromagnetici e poi come caratterizzarli”, racconta Calonico. Sensori che trovano applicazioni non solo industriali, ma anche in ambiti di frontiera, come lo studio del materiale biologico. “Penso a uno studio importante che abbiamo fatto di recente in cui abbiamo usato questi nanosensori quantistici sui neuroni per misurare i processi fisici che avvengono a livello biomolecolare e cellulare”, evidenzia Calonico.
Laboratorio di chimica all’interno dell’infrastruttura PiQuET, realizzata in Piemonte per sviluppare tecnologie quantistiche, in cui INRiM è attivamente impegnata
INFRASTRUTTURA QUANTISTICA
Sul fronte delle infrastrutture europee, INRiM coordina il progetto QUID, per realizzare l’infrastruttura di comunicazione quantistica in Italia in connessione con quella europea. “Dentro QUID ci sono 18 partner, di cui 9 sono aziende private, in buona parte manifatturiere”, ci tiene a sottolineare Calonico. “Questo per confermare quanto siamo in grado di lavorare a stretto contatto con l’industria anche su temi di frontiera e strategici come la comunicazione e la crittografia quantistica”.
Accanto alla ricerca, però, c’è un lavoro organizzativo altrettanto importante. “Da qualche anno l’istituto sta attraversando una profonda ristrutturazione e anche un rafforzamento dell’organico per dare sostanza ad attività protese verso il mercato”, aggiunge Calonico. “Abbiamo creato un’unità dedicata ai servizi metrologici, che raccoglie la gestione delle tarature ma anche tutta la ricerca commissionata e lo sviluppo di sensori e supporto diretto alle imprese. Stiamo anche rafforzando le attività di trasferimento tecnologico, con l’introduzione di un technology transfer officer”.
Tutto questo con l’obiettivo, nel medio periodo, di contribuire in modo sempre più sistemico a un’innovazione solida dei processi e nei prodotti dell’industria italiana. “In particolare”, conclude Calonico, “vogliamo dialogare sempre più con la media impresa manifatturiera, che ha le dimensioni e la forza di partecipare a progetti condivisi per sviluppare nuovi metodi di misura e nuove tecnologie pronte a entrare in fabbrica”.
In un’industria sempre più guidata dai dati, la qualità della misura diventa un fattore competitivo. E la metrologia, da disciplina silenziosa, si conferma uno degli ingranaggi chiave dell’innovazione. ©TECN’È
Camera pulita per dispositivi miniaturizzati dell’infrastruttura PiQuET.
