Facilities & Labs

Materials

Le attività scientifiche sono focalizzate sulla fisica e la chimica della materia soffice e sulla sua applicazione in sistemi strutturati per micro / nano-ottica / fotonica / fluidica avanzata. Nuovi materiali nanostrutturati compositi sono realizzati attraverso processi bottom-up e bottom-up / top-down ibridi.
Materiali plasmonici, metamateriali e micro / nano materiali strutturati, ingegnerizzati con diversi metodi, sono fabbricati e utilizzati in molti campi: raccolta di energia, nuove piattaforme sensoristiche e bio-medicina. La nostra missione è progettare, realizzare e caratterizzare materiali soft, inclusi compositi e ibridi, organici e biologici. L’approccio di produzione è duplice: in primo luogo, nano-microlitografia ottica non-lineare implementata in combinazione con manipolazione micro-ottica per realizzare strutture 2D / 3D di polimero / nano-particelle e dispositivi micro-fluidici nanostrutturati integrabili. In secondo luogo, da un approccio bottom-up, si sfrutta l’auto-assemblaggio molecolare al fine di ottenere strutture mesoscopiche, su scale nano e micro-metriche, utile in applicazioni ottiche e opto-fluidiche.
Proprietà ottiche, strutturali e morfologiche sono studiate con il supporto dei laboratori tematici della nostra facility, dove sono disponibili tecniche di indagine avanzate:

  • spettroscopie ottiche non lineari ultraveloci multimodali IR-VIS risolte in tempo;
  • ellissometria;
  • microscopia confocale a scansione laser 2P integrata da un sistema AFM;
  • microscopio confocale a fluorescenza integrato su SNOM per analisi simultanea a campo lontano e vicino; microscopie elettroniche (SEM, TEM);
  • riflettometria a raggi X (GID);
  • micro-manipolazione ottica;
  • SFA che consente misure delle forze tra superfici fino a 100 nN, con precisione 1 Å;
  • camera bianca di 250 mq ISO 5 fornita con attrezzature per la preparazione di film sottili e trattamenti di superficie.

Gran parte dei laboratori di ricerca contribuisce alla User Facility Nazionale Beyond-Nano del CNR – Polo di Cosenza ed è accessibile a ricercatori esterni, offrendo servizi tecnologici e per ricerca avanzata.

Nello specifico le attività di ricerca sono focalizzate sulle seguenti tematiche:

  • Materiali organici per dispositivi. Sintesi di materiali organici e organometallici per optoelettronica. Setup per preparazione e caratterizzazione di campioni aventi proprietà di fotoconducibilità, mobilità di carica, fotorifrattività Preparazione e test di transistor ad effetto di campo (OFET) biologici;
  • Nanofabbricazione di Materia Soffice. Approccio bottom-up. Auto-assemblaggio molecolare mediante tecniche di Langmuir. Nanoparticelle funzionale – materiali compositi liquido cristallini. Distribuzioni di difetti periodici in fluidi complessi e anisotropi. Organizzazione di nanoparticelle in fluidi anisotropi. strutturazione anisotropa 3D di polimero per TPP. Fotoriduzione ottica di sali.

Micro/nano fabbricazione:

  • Camera bianca da 250 mq ISO 5. Realizzazione di celle in vetro (spessore > 0.5 micron). Plasma cleaner, spin coater, piastre termiche, rubbing machine per trattamento di superfici. Glove-box con PVD termico a sorgente multipla. Vasca Langmuir-Blodgett. Banchi per incisione chimica. DC PVD magnetron;
  • Nanolitografia laser 3D, sistema di polimerizzazione diretta 2P Nanoscribe Photonic Professional GT. Sviluppo di foto-resist per strutture ibride 3D polimero / metallo;
  • Lavorazioni microfluidiche con PDMS / SU-8. Laboratorio di litografia UV con Spin Coater, LED UV per fotolitografia, Piastra per trattamenti termici hard e soft;
  • Pinzette ottiche multifascio olografiche per manipolazione e posizionamento di microparticelle.

Responsabile:

Laboratorio di caratterizzazione strutturale e morfologica

Microscopio elettronico a scansione SEM / ESEM ad alto / basso vuoto per campioni conduttivi, dielettrici, biologici. Microscopio elettronico a trasmissione LEO 922 OMEGA EFTEM per scienze dei materiali e ricerca biologica. Riflettometro / diffrattometro X BRUKER D8 Discover dotato di sorgente Cu e anodo stazionario, culla di Eulero, Specchio Gobel, scanalatura V. Microscopio a scansione ottica a campo vicino SNOM WiTEC alpha300 S con AFM e capacità confocale. Spettroscopia Ellissometrica ad angolo variabile Woollam V-VASE per misurare il rapporto di riflettanza complessa nell’intervallo spettrale 190-3300 nm.

Responsabile:

Laboratorio di spettroscopie ottiche non lineari

Spettroscopia a generazione di somma di frequenze SFG-S sia con risonanza vibrazionale -VR e doppia risonanza elettronica-vibrazionale – DR per indagini non invasive a scala molecolare di interfacce otticamente accessibili. La tecnica è in grado di analizzare la conformazione e l’orientamento medio delle molecole in superficie. Spettroscopia di fluorescenza risolta in tempo (<1 ps). La sorgente laser ultraveloce è accoppiata con uno spettrofluorimetro risolto in tempo composto da uno spettrografo (Czerny-Turner), un sistema streak camera (intervallo 200-850nm) e un contatore correlato in tempo di fotoni NIR.

Responsabile:

Bio lab

Microscopio invertito confocale a scansione laser 2P Axio Observer Z1 SLM 710 + laser pulsato IR per l’osservazione di materiali organici e biologici che integra un AFM Bruker Catalyst per analisi combinate AFM / fluorescenza ad alta risoluzione in aria o in liquidi con modalità diverse. Consente misure di forza PicoForce, epi-fluorescenza, TIRF, FRET, FRAP. Sistema MULTIMODE 8 SPM Bruker per microscopie a forza atomica contact e non-contact, forza laterale e forza magnetica tapping-mode, e forze elettriche. Apparato di misura di forze di superficie per sondare nanomeccanica e nanotribologia di materiali, fluidi complessi e rivestimenti di superficie che permette misurazioni dirette di forze normali, adesive e di attrito tra superfici solide.

Responsabile: