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Automazione e Strumentazione Novembre-Dicembre 2025 Primo piano 17 DOSSIER comporta un basso consumo energetico e quindi li rende particolarmente adatti per applicazioni in cui l’energia è un fattore critico. Anche l’elevato rapporto superficie/volume ren- de i dispositivi Nems vantaggiosi in applicazioni di rilevamento basate sulla superficie, miglio- rando sensibilità e selettività di sensori chimi- ci, biologici e ambientali. Ci sono poi gli effetti quantistici: alla scala su cui operano i Nems di- ventano significativi gli effetti quantistici - come la possibilità di osservare il moto di punto zero - aprendo la possibilità di nuove applicazioni co- me il calcolo quantistico e il rilevamento quan- tistico. Bionanotecnologia Un campo dove la miniaturizzazione promet- te grandi risultati e significative applicazioni in tanti settori è quello definibile come bionano- tecnologia. Ne riassume bene le caratteristiche e le prospettive un programma di ricerca euro- peo, promosso da ERC (European Research Council), avviato nel 2023 e che si concluderà a fine 2027: è il programma Pronano (Program- mable Nanomatter) che ha l’obiettivo a lungo ter- mine di “far progredire il campo della bionano- tecnologia per realizzare azioni più complesse su scala nanometrica, aprendo la strada a dispositi- vi nanorobotici in grado di interagire con l’am- croscanner, barometri, microfoni e altoparlanti, trasduttori a ultrasuoni e molto altro. Ora però siamo al passo successivo, che ci por- ta da Mems ai Nems - Nano Electro Mechanical Systems: si tratta di sistemi che integrano, come i Mems, funzionalità sia meccaniche che elettri- che ma su scala nanometrica. Ciò è reso possibi- le dallo sviluppo di raffinate tecniche costruttive e dall’impiego di materiali speciali, per lo più a base di carbonio quali il grafene , i nanotubi di carbonio . Questi materiali presentano proprietà particolarmente adatte per realizzare nanomac- chine: hanno ampia area superficiale, elevato modulo di Young, basso attrito, bassa densità, bassissima dissipazione, grande resistenza fisica; le loro caratteristiche elettriche semiconduttive consentono loro di funzionare come transistor. Tutto ciò si traduce in una serie interessante di proprietà e funzionalità dei Nems. Hanno elevate frequenze di risonanza meccani- ca, il che li rende ideali per un’ampia gamma di applicazioni tra cui sensori, filtri e risonatori ad alta sensibilità. Una elevata resistenza elettrica consente loro di sopportare tensioni significa- tive senza rompersi, quindi li rende efficienti e affidabili nelle applicazioni elettriche, compresi attuatori e trasduttori. Le dimensioni ridotte, e la conseguente riduzione della massa, oltre a con- tribuire ad innalzare le frequenze di risonanza, Con la deposizione chimica liquida (CLD) è possibile integrare su wafer di silicio delle strutture basate su una chimica innovativa