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76 | SETTEMBRE 2025 AUTOMAZIONE OGGI 464 Tutorial AUTOMAZIONE OGGI rendere possibile o migliorare numerose ap- plicazioni in diversi ambiti, come ad esem- pio: • Rilevamento non invasivo di materiali e difetti: I magnetometri quantistici po- trebbero individuare difetti microscopici in materiali metallici o compositi senza contatto, migliorando il controllo qua- lità. • Navigazione autonoma in ambienti cri- tici: Gli accelerometri e i giroscopi quan- tistici potrebbero essere impiegati per la navigazione di robot industriali o veicoli autonomi in ambienti in cui il segnale GPS non è ricevibile, come miniere, im- pianti sotterranei o strutture schermate. • Controllo di campi magnetici nei pro- cessi produttivi: Nei processi che coin- volgono l’elettromagnetismo (come saldatura a induzione, fusione, galva- nizzazione), i sensori quantistici per- mettono un monitoraggio più preciso dei campi, migliorando efficienza e si- curezza. • Monitoraggio strutturale e vibrazio- nale: Gli accelerometri quantistici ul- tra-sensibili potrebbero essere usati per il monitoraggio continuo di strutture meccaniche, macchine rotanti o turbine, rilevando guasti latenti prima che cau- sino danni. • Orologi atomici per la sincronizzazione di precisione: Negli impianti distribuiti, una sincronizzazione temporale accu- rata è cruciale per la coordinazione dei sistemi di controllo e supervisione. Gli orologi atomici miniaturizzati potreb- bero offrire un riferimento temporale locale estremamente stabile. Evoluzione e prospettive di sviluppo Nonostante il potenziale, l’adozione su larga scala dei sensori quantistici in ambito indu- striale presenta ancora notevoli sfide tecno- logiche e commerciali da superare. Il costo e la complessità dei processi di produzione rendono ancora i sensori quantistici un pro- dotto di nicchia, anche se nel tempo ci si aspetta che le economie di scala porteranno a un notevole abbattimento dei costi. La ro- bustezza dei dispositivi per le applicazioni sul campo è stata dimostrata per alcune ap- plicazioni pratiche, mentre per molte altre i sensori quantistici hanno dimostrato il cor- retto funzionamento in laboratorio, ma non hanno ancora raggiunto la maturità per il loro impiego in ambito industriale. Infine, certamente sarà necessario un periodo di formazione del personale tecnico e di ap- prendimento delle caratteristiche peculiari di questa tipologia di sensori. Tuttavia, l’e- voluzione delle tecnologie quantistiche, spinte anche dall’interesse delle applicazioni in ambito militare, medico e aerospaziale, sta accelerando il percorso verso sensori più compatti, affidabili e più facilmente in- tegrabili nei processi industriali. I sensori quantistici rappresentano un’evoluzione tecnologica profonda, in grado di ridefi- nire gli standard di precisione e controllo nell’automazione industriale. Man mano che la maturità tecnologica aumenterà e i costi si ridurranno, è lecito aspettarsi che questi dispositivi entrino in modo sempre più per- vasivo nei settori manifatturiero, energetico, dei trasporti e infrastrutture, contribuendo alla costruzione delle fabbriche intelligenti del futuro. Elettronica stampata in 3D per accelerare la sperimentazione di sensori quantistici L o sviluppo e la fabbricazione dei sen- sori quantistici richiedono spesso at- trezzature e risorse sofisticate che molte università e laboratori di ricerca non di- spongono. L’iniziativa ‘Bmbf Cluster4Fu- ture QSens’, capitanata dall’ Università di Stoccarda ( www.uni-stuttgart.de/en ) e a cui partecipano diversi istituti di ricerca e partner industriali, sta aprendo la strada alla trasformazione di questo settore, con l’obiettivo di colmare il divario tra la ricerca accademica e le applicazioni indu- striali. Sfruttando il processo produttivo dell’elettronica additiva (AME), si stanno sviluppando sensori quantistici scala- bili e convenienti utilizzabili in un’ampia gamma di settori, democratizzando l’ac- cesso alla ricerca quantistica avanzata e promuovendo l’innovazione nella tecno- logia dei sensori quantistici. Ad esempio, è stato integrato il sistema di stampa 3D DragonFly IV di Nano Dimen- sion nel flusso di lavoro del laboratorio di ricerca e nella piattaforma di produzione Quantum4SME. La tecnologia additiva per l’elettronica offre una soluzione unica, che combina la produzione additiva con la possibilità di stampare materiali conduttivi e non conduttivi in un unico processo. Ciò consente la creazione di circuiti elettronici complessi e multistrato e, soprattutto, l’integrazione eterogenea di dispositivi quantistici composti da cir- cuiti elettronici, sensori, elementi fotonici o altri componenti in dispositivi compatti con un’elevata densità di packaging. La tecnologia di produzione elettronica additiva (AME) permette di creare molteplici prototipi di sensori quantistici Fonte Nano Dimensions