Un nuovo sensore industriale senza fili per le alte temperature
Un'onda acustica di superficie (SAW) è un'onda che viaggia lungo la superficie di un oggetto. Un dispositivo piezoelettrico converte i suoni in segnali elettrici (come accade nel caso di un microfono). La combinazione dei due principi genera sensori di temperatura industriali durevoli e in grado di funzionare in un ampio intervallo di temperatura e in ambienti wireless. Questi sensori si rivelano utili per le industrie che lavorano a elevate temperature, compreso il settore della nanofabbricazione. Il progetto SAWHOT ("Surface acoustic wave wireless sensors for high operating temperature environments"), finanziato nell'ambito del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE, consisteva in un partenariato Europa-Russia finalizzato alla produzione e alla dimostrazione di sensori SAW senza fili, in grado di funzionare in intervalli di temperature (sia calde che fredde) straordinari. L'iniziativa ha riunito 10 partner europei e 4 partner russi provenienti dal mondo accademico e industriale. Il progetto SAWHOT è stato concepito ai fini della progettazione e dello sviluppo di tecnologie tese alla produzione di un sensore SAW in grado di funzionare nell'intervallo di temperature compreso tra -200 e +900 gradi Celsius. Il fulcro della tecnologia consiste in un nuovo materiale piezoelettrico, il langasite, che registra proprietà superiori alle alte temperature. I ricercatori hanno inoltre impiegato una nuova tecnologia promettente, che prende il nome di "litografia per la nanofabbricazione", incentrata sulla stampa di design e di componenti ottimizzati rispetto a quelli creati in passato. Tra i risultati raggiunti nell'ambito del progetto, meritano un'attenzione particolare la produzione di nanotubi di carbonio, la misurazione della temperatura nei motori a turbine a gas e il monitoraggio della temperatura all'interno di alimentatori di substazioni di energia elettrica ad alta tensione. Questo ambizioso progetto è riuscito a raggiungere gli obiettivi prefissati di 650 gradi Celsius e di 800 gradi Celsius, ovvero due tappe fondamentali che rappresentano un importante passo avanti verso l'utilizzo di dispositivi SAW in una gamma di ambienti ostili osservati nel settore industriale. I risultati, pubblicati a livello internazionale, hanno condotto alla presentazione di numerose domande di brevetto. Un obiettivo non ancora raggiunto nel corso del progetto è quello dell'ottenimento di una temperatura di 900 gradi Celsius. I risultati dell'iniziativa ottenuti finora dovrebbero generare opportunità commerciali che si potrebbero tradurre nell'immediata implementazione di alcuni processi tecnici sviluppati e nella disponibilità di altri metodi ai fini della prototipizzazione. Ciononostante, la maggior parte degli obiettivi in termini di commercializzazione definiti nell'ambito del progetto necessita di ulteriori lavori. I partner industriali sono interessati a collaborare, nell'arco di tre anni, sullo sviluppo e sull'industrializzazione ininterrotti della tecnologia SAWHOT.
