Data	Titolo	Relatore
20 gennaio	L'Entanglement: da oggetto di studio epistemologico a risorsa per la metrologia e le tecnologie quantistiche sunto >>> Erwin Schroedinger, uno dei padri fondatori della meccanica quantistica, definì l'Entanglement "not one, but rather the characteristic trait of quantum mechanics". Per far comprendere il motivo di tale affermazione, dopo una breve introduzione, verranno passati in rassegna alcuni esperimenti svolti all'INRIM che, impiegando fotoni entangled, si propongono di distinguere tra la meccanica quantistica e le sue rivali "classiche", le teorie a variabili nascoste (HVT), nate per ovviare ad alcune problematiche presenti nella teoria dei quanti. Successivamente si descriverà come negli ultimi anni l'entanglement, da argomento di dibattito epistemologico, sia divenuto una risorsa fondamentale per le nascenti tecnologie quantistiche (tra cui la metrologia quantistica, la quantum information, il quantum imaging, la realizzazione di dispositivi quantistici come le sorgenti a singolo fotone), destinate ad avere un impatto sempre maggiore nella società del prossimo futuro. Si pensi, ad esempio, all’implementazione di network per la comunicazione sicura basata su protocolli crittografici quantistici (transazioni finanziarie, comunicazioni segrete civili e militari, ecc.), i cui primi prototipi si affacciano già oggi sul mercato, o alla possibilità di ottenere immagini chiare e nitide anche per oggetti che non possono essere eccessivamente illuminati (come alcuni tipi di molecole, che altrimenti si deteriorerebbero). Inoltre, dal punto di vista metrologico, avremo la possibilità di effettuare una taratura assoluta (ovvero senza la necessità di alcun campione di riferimento) di CCD e photo-detector.	Fabrizio Piacentini Divisione Ottica
17 febbraio	Il grafene e le sue applicazioni nella metrologia della quantità di sostanza sunto >>> Il grafene, singolo piano atomico della grafite, è un cristallo bidimensionale di atomi di carbonio con proprietà fisiche eccezionali. Da quando, circa sei anni fa, è stata dimostrata la possibilità di isolare e misurare un singolo "foglio" di grafene, l'interesse della comunità scientifica verso questo materiale è cresciuto in maniera rapidissima, culminando con l'attribuzione del premio Nobel per la fisica nell'ottobre 2010 ai "pionieri" A. Geim e K. Novoselov. Alcune caratteristiche peculiari, quali l'effetto di campo ambipolare e l'elevata mobilità elettrica, combinate con la natura di materiale "all-surface", rendono il grafene molto promettente per la realizzazione di sensori di nuova generazione. Presso l'INRIM è presente da alcuni anni un'attività di ricerca sperimentale sul grafene, nel corso della quale sono state sviluppate competenze che saranno alla base della realizzazione di dispositivi per la misura di basse concentrazioni di gas di interesse ambientale. Un esame della recente letteratura, ricca di esempi di sensori chimici e di biosensori basati sulle proprietà ottiche ed elettroniche del grafene, lascia inoltre prevedere per il futuro un ruolo importante di questo materiale nella metrologia della quantità di sostanza.	Stefano Borini Divisione Termodinamica
16 marzo	Simulazione numerica dell'esposizione umana ai campi elettromagnetici: il contributo dell'INRIM all'affidabilità dei modelli sunto >>> All’interno dell’Unione Europea è in corso un processo legislativo per stabilire i limiti di esposizione dei lavoratori ai campi elettromagnetici. Necessaria e urgente diviene dunque la definizione di tecniche di valutazione accurate e versatili per adeguare la normativa tecnica corrente alle prescrizioni. Il seminario vuole illustrare l’attività di ricerca svolta all’INRIM per migliorare l’affidabilità delle procedure che forniscono una stima degli effetti indotti in un corpo umano esposto a campi elettromagnetici (tasso d’assorbimento specifico di energia, densità di corrente, campo elettrico). Questi studi intendono ideare strumenti sufficientemente generali da poter essere annoverati nei processi di standardizzazione. In particolare, poiché la misurazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici è spesso difficoltosa (se non addirittura impossibile allo stato dell’arte), sono stati sviluppati modelli di calcolo concepiti per svolgere, tramite simulazione, l’indagine dosimetrica necessaria in caso di: - verifiche di conformità su sorgenti a radiofrequenza; - analisi di ambienti pervasi da campi elettrici e magnetici quasi-stazionari; - presenza di operatori in movimento all’interno di forti campi magnetici stazionari, riscontrabili tipicamente in prossimità di tomografi a risonanza magnetica nucleare. Uno degli esempi applicativi salienti di questi strumenti è rappresentato da un metodo ibrido sperimentale-computazionale, in via di perfezionamento, per la ricostruzione non invasiva delle grandezze indotte. I modelli computazionali proposti si basano tutti su una tecnica numerica atta alla soluzione di problemi al contorno e denominata "Boundary Element Method" (BEM); per ognuno di essi saranno discussi i passaggi essenziali che hanno condotto alla relativa implementazione.	Luca Zilberti Divisione Elettromagnetismo
24 marzo	Interazioni elettrostatiche in sistemi biomolecolari sunto >>> Il tema principale del seminario sarà lo studio modellistico delle interazioni elettrostatiche biomolecolari in solventi ionici attraverso il modello di Poisson-Boltzmann. Tali fenomeni sono fondamentali nella definizione della struttura, delle proprietà di legame e della dinamica di macromolecole complesse, come le proteine e gli acidi nucleici, poiché intervengono, ad esempio, nei processi di adesione cellulare, di traslocazione del DNA e di scambio ionico tra il citoplasma e l’ambiente extracellulare. Partendo dall'attività svolta presso la Divisione Elettromagnetismo nell'ambito del progetto METREGEN, ci si concentrerà inizialmente sull'implementazione numerica dell'equazione di Poisson-Boltzmann e, successivamente, sullo studio teorico-computazionale dei sistemi biomolecolari che agiscono nei processi di rigenerazione tissutale e, in particolare, nei fenomeni di adesione tra cellule e determinate strutture, denominate scaffold. Gli scaffold sono substrati di natura biologica o artificiale in grado di "mimare" la matrice extracellulare e veicolare il meccanismo di adesione, attivando i processi di proliferazione, migrazione e differenziamento cellulare. In tale scenario speciale attenzione sarà dedicata alla modellazione dei fenomeni di interazione elettrostatica tra scaffold proteici (in collagene) e specifiche proteine collocate nella membrana cellulare, aventi un ruolo determinante nell'interazione fisica della cellula con le strutture extracellulari circostanti.	Patrizio Ansalone Divisione Elettromagnetismo
3 maggio	Il primo anno di attività di NanoFacility Piemonte sunto >>> Il seminario illustra attività e risorse tecnologiche di NanoFacility Piemonte, laboratorio di nanofabbricazione per fasci ionici ed elettronici attivo all'INRIM da oltre un anno. Il laboratorio costituisce una risorsa tecnologica unica nel suo genere in ambito pubblico in Piemonte: permette di fabbricare materiali e dispositivi su scala nanometrica e quindi di evidenziare comportamenti quantistici altrimenti non rilevabili a livello macroscopico al fine di ottenere prestazioni migliori da nuovi materiali e da sistemi nanostrutturati.	Luca Boarino, Emanuele Enrico Divisione Elettromagnetismo
19 maggio	Magnetostrizione: dalla caratterizzazione dei materiali alla realizzazione dei dispositivi di posizionamento veloce sunto >>> L'impiego di materiali a magnetostrizione gigante ai fini del microposizionamento è di notevole interesse per via delle considerevoli azioni meccaniche che questi materiali sono in grado di esercitare. Considerate l’elevata robustezza, le tensioni elettriche di comando limitate e la notevole gamma dinamica, questi materiali sono i naturali concorrenti dei materiali piezoelettrici. Tuttavia il loro utilizzo implica la soluzione di problemi legati all’l'isteresi meccanica e magnetica, che vanno opportunamente compensate per conseguire un preciso microposizionamento. La necessità di opportune tecniche di compensazione per i materiali utilizzati, mediante modelli numerici accurati, ha richiesto lo sviluppo di un setup di misura in grado di caratterizzare contemporaneamente i fenomeni magnetici e meccanici. Il seminario ripercorre lo studio svolto negli anni sui diversi materiali a magnetostrizione gigante fino ad arrivare agli ultimi sviluppi della ricerca nel campo del microposizionamento.	Paolo E. Roccato Divisione Elettromagnetismo
30 giugno	Crescita di grafene epitassiale per applicazioni tecnologiche e metrologiche sunto >>> Dal 1o gennaio 2006 l'Istituto Elettrotecnico Nazionale Galileo Ferraris (IENGF) è entrato a far parte dell'Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM). Questo ha comportato una revisione ed un re-indirizzamento delle attività di ricerca nel campo della Fisica della Materia verso applicazioni di interesse per la Metrologia. D'altra parte il Laboratorio ha subito una profonda ristrutturazione con l'implementazione di nuove tecnologie, le più avanzate delle quali sono quelle del Laboratorio di Litografia Elettronica e Ionica (Nanofacility Piemonte) e le tecniche di deposizione (NanotechTo). Se le prime sono operative da circa un anno, per quanto riguarda le tecniche di deposizione (in particolare il sistema MBE) prevediamo una completa operatività entro il 2011. Il seminario illustrerà l'attività del laboratorio NanotechTo rivolto alla produzione di Grafene su larga area, sia per tecniche epitassiali che CVD. Questo materiale risulta infatti di estrema importanza per la Metrologia, data l'osservazione di Quantum Hall Effect a temperature non criogeniche. Inoltre lo sviluppo di tecnologie di crescita su larga area è diventato un "hot topic" della ricerca mondiale, dopo l’assegnazione del premio Nobel per la Fisica a Geil e Novoselov. Il Grafene ha quindi tutte le carte in regola per sostituire il Silicio nella microelettronica, a patto che possa venire prodotto su larghe aree, con buon grado di cristallinità e con minime interazioni elettriche e meccaniche con il substrato. Saranno descritti i pro e i contro di diversi approcci, per poi concentrare l'attenzione su quello che si sta facendo all’INRIM. Il seminario si concluderà con alcune idee "curiosity driven" relative a deposizioni interamente per MBE.	Giampiero Amato Divisione Elettromagnetismo
22 settembre	Il previsto riassetto del Sistema Internazionale di unità sunto >>> In un ormai famoso articolo del 2005 alcune tra le più illustri personalità della metrologia attuale avanzavano la proposta di ridefinire il kilogrammo sulla base di costanti fondamentali della fisica, la costante di Planck (h) e/o la costante di Avogadro (NA). Nell’articolo si affermava altresì che i tempi erano maturi per procedere alla ratifica della nuova definizione già nel corso della 23a Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (CGPM) del 2007. E invece tra meno di un mese si terrà la 24a CGPM (17-21 ottobre) e nemmeno questa sarà la volta buona. Il fatto è che molta strada è stata percorsa: quella che era partita come la ridefinizione dell’ultima unità di base fondata su un manufatto (un progresso comunque epocale) ha acquistato la fisionomia del più radicale cambiamento del SI dalla sua nascita, nel 1960. In un successivo articolo gli stessi autori proponevano infatti di ridefinire ulteriori unità, ovvero il kelvin, l’ampere e la mole, facendo riferimento ad altre costanti fondamentali, cioè la costante di Boltzmann k e la carica dell’elettrone e. Più che analizzare i lavori sperimentali volti a migliorare la conoscenza delle costanti fondamentali interessate, h, e, k ed NA, questa presentazione si sofferma sull’evoluzione della proposta in questi sei anni, sulla struttura del futuro SI e sulle problematiche introdotte dalla proposta di riassetto. Vengono inoltre delineati gli sviluppi più recenti e la situazione del momento.	Walter Bich Divisione Meccanica

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