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Data documento: 29-01-2015
DIADEMS – finding the sensor behind the sparkle
DIADEMS – scoprire il sensore dietro lo scintillio
Diamonds – highly desirable lumps of carbon. But while their use to jewellers is well known, their hidden secrets are being revealed by the DIADEMS project.
I segreti nascosti dei diamanti – cristalli di carbonio molto desiderati e ben conosciuti in gioielleria – stanno per essere svelati dal progetto DIADEMS.
By modifying the structure of a diamond crystal, the project creates a new material that could be used in applications, from the creation of smart medicines to the next generation computers.
Modificando la struttura del cristallo di diamante, il progetto ha creato un nuovo materiale che potrebbe essere utilizzato in varie applicazioni, dalla creazione di medicine intelligenti ai computer di prossima generazione.
The EU project is helping Europe stay at the forefront of research into atomic scale sensors.
Il progetto consente all’Europa di rimanere in prima linea nella ricerca sui sensori di scala atomica.
DIADEMS – finding the sensor behind the sparkle
DIADEMS – scoprire il sensore dietro lo scintillio
DIADEMS (DIAmond Devices Enabled Metrology and Sensing) project is replacing a single atom in a diamond crystal with one of nitrogen, known as ‘doping’.
Il progetto DIADEMS (“DIAmond Devices Enabled Metrology and Sensing”) sta sperimentando la sostituzione di un singolo atomo di un cristallo di diamante con uno di azoto, un processo conosciuto come “drogaggio”.
>>> By trapping nitrogen in the crystal, researchers can produce an atom-like structure with intrinsic magnetic properties obeying quantum mechanics.
Intrappolando l’azoto nel cristallo, i ricercatori possono produrre una struttura simile all’atomo con proprietà magnetiche intrinseche che obbediscono alla meccanica quantistica.
‘This means that we can ultimately create tiny sensors that detect small magnetic signals. For example, these magnetic signals would allow us to monitor the electrical activity of neurons on a diamond slide and see how they operate together,’ explains Dr Thierry Debuisschert, project coordinator of DIADEMS, based at Thales, France.
“Ciò significa che potremmo in definitiva creare sensori piccolissimi in grado di rilevare piccoli segnali magnetici, i quali ci permetterebbero, ad esempio, di monitorare l’attività elettrica dei neuroni su un vetrino di diamante e vedere come funzionano insieme,” spiega il dott. Thierry Debuisschert, coordinatore del progetto DIADEMS, che ha sede presso Thales, Francia.
‘In the future, we may be able to see whether or not a neuron is responding to a chemical being used for treatment.’ This outcome would benefit research into neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s.
“In futuro potremmo essere in grado di vedere se un neurone risponde o meno a una sostanza chimica usata per una determinata cura.” Il risultato potrebbe essere utile alla ricerca sulle malattie neurodegenerative come l’Alzheimer.
Life sciences, physics, chemistry – wherever magnetic fields play a role, DIADEMS’ work could make a difference.
DIADEMS potrebbe fare la differenza in tutti i settori in cui i campi magnetici hanno un ruolo, come le scienze della vita, la fisica e la chimica.
A world of applications opening up
Un nuovo mondo di applicazioni
The innovative ability to see how molecules react by reading changes in the spin of their electrons means researchers will be able to analyse exactly what is happening in chemical reactions at molecular and atomic scale.
L’abilità tutta nuova di osservare come le molecole reagiscono ai cambiamenti della rotazione dei loro elettroni, si traduce nella capacità dei ricercatori di analizzare esattamente cosa succede durante le reazioni chimiche su scala molecolare e atomica.
‘A wide range of applications start to appear because we are able to monitor so precisely,’ says Debuisschert.
“Inizia a emergere un’ampia gamma di applicazioni grazie alla possibilità di monitoraggio così precisa,” dice Debuisschert.
Computing could benefit too as the sensors can be used in the development of small, high density storage discs with far greater capacity and reliability.
Anche l’informatica potrebbe beneficiarne, poiché i sensori possono essere usati nello sviluppo di piccoli dischi ad alta densità di memorizzazione, con capacità e affidabilità di gran lunga maggiori di quelli attuali.
‘The capacity of data storage discs is getting ever bigger, squeezing the size of the magnetic domains used to store the information.
“Grazie alle dimensioni ridotte dei supporti magnetici usati per conservare le informazioni, aumenta sempre di più la capacità dei dischi per la memorizzazione dei dati.
By working at the atomic and molecular level, we could be able to control those storage devices at the scale required for high density storage,’ he adds.
Lavorando a livello atomico e molecolare, potremmo riuscire a controllare questi dispositivi per la conservazione dei dati su una scala necessaria per una memorizzazione ad alta densità,” aggiunge Debuisschert.
Results for research
Risultati per la ricerca
Debuisschert is fascinated by the combination of atomic physics and quantum mechanics and how it can yield practical applications.
Debuisschert è affascinato dall’associazione di fisica atomica e meccanica quantistica nella produzione di applicazioni pratiche.
‘We are in an industrial context, so we have to show that there are real, marketable applications at the end of the research.’
“Siamo in un contesto industriale, pertanto dobbiamo mostrare che la ricerca è capace di produrre risultati reali e applicabili.”
The fact that DIADEMS is using lab grown diamonds working at room temperature means once ready, its technology will be easier to apply and market.
Il fatto che DIADEMS stia usando diamanti costruiti in laboratorio che funzionano a temperatura ambiente, significa che una volta pronta, la sua tecnologia sarà facile da applicare e commercializzare.
‘Even so,’ says Debuisschert, ‘since we are still at a research level, EU funding at this stage is indispensable.’
“Tuttavia,” dice Debuisschert, “poiché siamo ancora a livello di ricerca, il finanziamento dell’UE in questa fase è indispensabile.”
The benefits of working at EU level
I vantaggi di lavorare a livello dell’UE
While the project would not exist without the EU funding, Debuisschert feels a particularly important aspect of an EU-wide project is the collaboration between the 15 partners with a mix of academic and industrial partners.
Il progetto non potrebbe esistere senza il finanziamento dell’UE e Debuisschert ritiene che un aspetto particolarmente importante del progetto esteso a tutta l’UE sia la collaborazione tra i 15 partner, appartenenti al mondo accademico e industriale.
‘We can be directly informed of all recent results coming out of EU labs, which saves a lot time, and we can share ideas in a way that is specific to European projects,’ he explains.
“Veniamo informati direttamente dai laboratori sul territorio dell’Unione europea su tutti i risultati più recenti e ciò ci fa risparmiare un sacco di tempo e ci permette di condividere idee specifiche sui progetti comuni,” spiega.
‘This helps us stay competitive in comparison with the big competitors abroad.’
“Questo ci aiuta a rimanere competitivi rispetto alla concorrenza estera.”
The project which runs for four years, kicked off in September 2013. It is backed by EU support, via the Future and Emerging Technologies scheme, to the tune of EUR 6 million.
Il progetto quadriennale è stato avviato a settembre 2013 ed è sostenuto dall’UE con 6 milioni di euro attraverso lo schema Tecnologie Future ed Emergenti (FET).