Descrizione dell’attività di ricerca
Sviluppiamo nanostrutture con funzionalità innovative in termini di localizzazione e manipolazione della luce. Il nostro lavoro sperimentale coniuga diverse discipline, tra cui la micro e nanofabbricazione, i metodi di assemblaggio biochimici, la fotonica e l’elettronica. In particolare, sviluppiamo metasuperfici plasmoniche pixelate, composte da nanostrutture ordinate in array ingegnerizzati, che mostrano un’interazione risonante con la radiazione elettromagnetica incidente. L’interazione della luce con la densità elettronica di metalli o semiconduttori consente di realizzare dispositivi basati su tecniche di spettroscopia avanzata con sensibilità senza precedenti o sistemi di imaging oltre il limite di diffrazione.
Le nanostrutture (nanoantenne) sono distanziate ed hanno dimensioni inferiori alla lunghezza d’onda della luce in ingresso. Variandone forma e dimensione, o la periodicità dell’array, è possibile controllare e manipolare la luce al di sotto del limite di diffrazione, fino alla nanoscala.
L’attività è focalizzata sulla spettroscopia IR ultrasensibile utilizzando fenomeni di Surface Enhanced Infra-Red Absorption (SEIRA), per il rilevamento e l’analisi senza etichetta, non distruttiva, in tempo reale di biomolecole a concentrazioni estremamente basse. Sviluppiamo nuove tecniche che consentono la fabbricazione ad elevata resa e a basso costo su vasta area.
Oltre al rilevamento biochimico ed alla spettroscopia, sviluppiamo dispositivi per la sicurezza interna.
Personale coinvolto
E. Esposito | A. Crescitelli | V. Di Meo
Collaborazioni Nazionali ed Internazionali
- CNR (Istituto di Biostrutture e Bioimaging – IBB)
- Università degli Studi del Sannio, Laboratorio di Campi Elettromagnetici e Onde
- Università degli Studi di Napoli “Federico II”, Dip. di Medicina Clinica e Chirurgia
- Università della Campania “L. Vanvitelli”, Dip. di medicina sperimentale
Attrezzature/strumentazioni
Sistema di litografia a fascio elettronico, Raith 150;
Spin coater;
Sistema di reactive ion etching, PlasmaPro 80 Oxford Instruments;
Sistemi di deposizione di film sottili: DC/RF magnetron sputtering ed evaporatore a fascio elettronico;
Microscopio a scansione elettronica, Zeiss;
Microscopio a forza atomica, Park Systems; XE-70 Park Systems;
Microscopio ottico, BX53MRF Olympus;
Camera pulita classe (ISO 5).
Perkin Elmer Spectrum One Fourier-transform IR (FTIR) spectrometer;
Thermo-Nicholet NEXUS Continuum XL (Thermo Scientific) spettrometro.
Progetti e contratti attivi
OPtical Technology In Marine and medical Applications, OPTIMA, PON MIUR, ID 3162831, 2020-2021, P.I.: A. Cutolo, Università del Sannio; Responsabile ISASI: E. Esposito