Sviluppo strumenti e sensori

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DISPOSITIVI MICRO LAVORATI IN SILICIO

Una delle principali competenze di Proambiente consiste nella miniaturizzazione di dispositivi per impieghi nel campo della chimica analitica. Sfruttando i processi tecnologici propri della Microelettronica è infatti possibile realizzare MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systems) in silicio, sia come dispositivi stand-alone che come componenti integrati all’interno di micro-sistemi più complessi.

Sfruttando le facilities tecnologiche presenti all’interno dell’Istituto IMM-CNR (Bologna), Proambiente è in grado di progettare e realizzare piccole produzioni di micro-dispositivi in silicio o silicio-vetro, da impiegare in applicazioni di chimica analitica (es. monitoraggio della qualità dell’aria indoor e outdoor basato su tecnica gascromatografica). La possibilità di disporre di una Clean Room di 250m2 permette, sulla base dei processi di fabbricazione tecnologica della Microelettronica, di lavorare la superficie di wafer (fette) di silicio del diametro di circa 10cm per realizzare un elevato numero di dispositivi MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systems). Grazie alle loro ridottissime dimensioni e ai relativamente bassi costi di produzione, tali dispositivi si prestano bene alla integrazione in micro-sistemi complessi caratterizzati da ingombri minimi e bassi consumi di potenza, permettendo in tal modo la messa a punto di reti di monitoraggio distribuite e capillari con costi contenuti.

Esempi di dispositivi MEMS realizzati:

  • Iniettore in silicio basato su membrane polimeriche flessibili attuate pneumaticamente;
  • Cartuccia di pre-concentrazione in silicio/vetro per l’arricchimento della quantità di campione da iniettare (nel caso in cui sia richiesto un livello di sensibilità piuttosto spinto);
  • Colonna di separazione gascromatografica in silicio/vetro impaccata (lunghezza 55cm o 1m);
  • Colonna di separazione gascromatografica in silicio capillare (lunghezza 2m o 3.5m);
  • Rivelatore di conducibilità termica in silicio/vetro (Thermal Conductivity Detector - TCD);
  • Rivelatore ad ossidi metallici in silicio (Metal OXide - MOX).
  • ambiti di trasferimento tecnologico:
  • Mini gas-cromatografo con rivelatore PID (Photo Ionization Detector) per analisi e misura di composti volatili organici in tracce (BTEX - Benzene, Toluene, Etil-benzene, Xilene) presenti in siti specifici o in prossimità di siti suscettibili di emissioni inquinanti.

 

SISTEMI MODULARI PER L'AIR QUALITY E IL COMFORT INDOOR

Proambiente progetta e sviluppa sistemi avanzati per l'Indoor Air Quality (IAQ) ed il comfort ambientale.
Le nostre piattaforme integrano un'unità intelligente open source con sensoristica commerciale e custom (sensori MEMS realizzati in collaborazione con CNR-IMM).
Le parti elettroniche e meccaniche sono sviluppate ad hoc per l’integrazione modulare, dalla fluidica di sistema (IN/OUT di aria, camera per il sampling dei sensori, generatore di zero)
all'eventuale termostatazione.
Completano le piattaforme i nostri servizi web per:
i. visualizzare i dati in tempo reale da pc, tablet e smartphone;
ii. controllare la stazione a distanza;
iii. implementare on board algoritmi di elaborazione dati.

Sistemi realizzati e dotazione sensoristica:
- Indoor Base (T, RH%, VOC totali, CO2)
- Indoor Plus (T, RH%, VOC totali, CO2, NOx, CO, O2, O3)
- Allevamento Base (T, RH%, CO2, NH3, H2S)
Altri sensori integrabili: BTEX, Black Carbon, polveri, rumore, illuminazione.