Il laboratorio svolge attività di ricerca in diversi settori:
- spettroscopia molecolare ad alta precisione ed elevata sensibilità: misure assorbimenti molecolari in campioni gassosi con eccezionale sensibilità e accuratezza, nella regione spettrale del vicino (1-2 µm) e medio infrarosso (dai 5 ai 15 µm), calibrate mediante l’impiego di sorgenti laser note come pettini di frequenza
- sensoristica per applicazioni in campo medicale, della combustione e del monitoraggio atmosferico
- microscopio fototermico per la diagnostica tumorale
- laser sintering di materiali termoelettrici
Il laboratorio vanta collaborazioni con università, enti di ricerca ed aziende di rilievo nazionale ed internazionale (IFN e ICMATE del CNR, Toptica Photonics, Università dell’Insubria, Cambridge University, ICFO, Università clinica di Jena, Università di Exeter, Università di Torun, Università di Grenoble, Università di Bologna, KAUST (King Abdullah University of Science and Technology - Saudi Arabia), Laval University (Canada), Rennes University.
Ricerca applicata
Sviluppo di strumenti avanzati per l’analisi di miscele gassose in contesti ambientali, industriali e diagnostici:
- spettrometri laser per la rivelazione di singole specie molecolari presenti in atmosfera con concentrazioni estremamente basse anche inferiori alla parte per miliardo
- sensori portatili per l’identificazione e monitoraggio in tempo reale di miscele gassose complesse di interesse atmosferico (inquinanti/gas serra), industriale (analisi prodotti di scarto delle industrie) o medicale (sensori del respiro umano per la diagnostica noninvasiva)
- sistemi a controllo numerico per laser sintering/additive manufacturing di materiali termoelettrici
Sviluppo di sistemi di microscopia fototermica per la diagnosi non invasiva di cellule tumorali
Fisica Fondamentale
misura di¬ spettri di assorbimento di molecole in fase gas sia nel vicino che nel medio infrarosso con elevatissima accuratezza che sono di interesse in campo meteorologico, ambientale e astrofisico, e per la misura di costanti fondamentali:
- caratterizzazione spettroscopica di molecole di interesse in campo meteorologico, ambientale, medico e nell’ambito dei processi di combustione
- determinazione dei parametri spettroscopici alla base della comprensione della struttura energetica delle molecole
- misura di costanti fondamentali della fisica, quali il rapporto tra massa del protone e massa dell’elettrone, per la verifica di nuove teorie fisiche
- progettazione e realizzazione di sensori ottici per applicazioni mediche, industriali e ambientali anche trasportabili e montabili su droni/satelliti
- caratterizzazione di dispositivi e sensori mediante tecniche ottiche di interferometria ad elevata risoluzione spaziale e temporale
- progettazione e realizzazione di sorgenti laser nel medio infrarosso mediante processi di ottica non lineare
- automazione di sistemi complessi, design di sistemi di acquisizione e processing in tempo reale basati su FPGA e DAQ a elevato bitrate