L’Italia conquista un altro record mondiale: l’innovazione arriva dal Politecnico di Torino

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Un lavoro di squadra. Pedro Toledo, dottorando presso il Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni (DET) del Politecnico, sviluppa un qualcosa di unico, coadiuvato dal Prof. Paolo Crovetti. Al restano pensano il gruppo del professor Sergio Bambi dell’Universidade Federal di Rio Grande do Sul e con il gruppo “GreenIC” del professor Massimo Alioto, presso la National University of Singapore: et voilà, l’amplificatore operazionale a più basso consumo è qualcosa di realizzato.

Il Politecnico di Torino, un’eccellenza tutta italiana (Politecnico Torino)

L’innovazione del Politecnico di Torino è una delle eccellenze per cui l’Italia incassa un altro primato nella corsa allo sviluppo dell’Internet of Things, i cosiddetti “smart objects”: non solo computer, smartphone e tablet, ma soprattutto degli oggetti che ci circondano all’interno delle nostre case.

L’idea di portare nel mondo digitale gli oggetti della nostra esperienza quotidiana è alla base del nuovissimo amplificatore operazionale sviluppato da Pedro Toledo, in grado di abbattere i consumi e ridurre le dimensioni rispetto alle migliori soluzioni odierne.

Amplificatore operazione: piccolissime dimensioni, grandissima riduzione di consumo

L'amplificatore di Pedro Toledo, qualcosa di mai visto finora (Politecnico Torino)
L’amplificatore di Pedro Toledo, qualcosa di mai visto finora (Politecnico Torino)

“Ha le dimensioni di una cellula umana e consuma così poco da poter funzionare senza batterie, alimentato soltanto da una minuscola cella solare“, si legge in una nota stampa diffusa dal Politecnico – continua la nota ufficiale – questo risultato apre la strada a nuove applicazioni, per esempio in sistemi di Internet of Things (IoT) energeticamente autonomi, in grado cioè di prelevare direttamente dall’ambiente circostante l’energia necessaria per funzionare, senza necessità di batterie o collegamenti alla rete elettrica”.

L’amplificatore operazionale in questione occupa un’area di 1500 microm quadrati e consuma solamente 500 picoWatt. “Non solo batte i record di consumi e di area – rimarca Pedro Toledo – ma permette anche di ridurre in modo significativo i tempi di progetto. Questo è di grande interesse per l’industria dei semiconduttori, dove il tempo è denaro”.

L’amplificatore potrà essere utilizzato anche in altri campi, come quello biomedicale in cui, i dispositivi, potranno essere impiantati nel corpo umano. “L’amplificatore riesce ad abbattere i consumi – continua il Professor Paolo Crovetti – e, grazie all’applicazione di una tecnica innovativa ideata dal nostro gruppo negli ultimi anni, prevede di tradurre in digitale il funzionamento di circuiti analogici così da trarre pienamente vantaggio dei recenti sviluppi delle tecnologie dei semiconduttori”.

L’amplificatore operazionale è un circuito necessario per elaborare il segnale analogico proveniente dai sensori. Ha portato allo sviluppo di un amplificatore operazionale, con caratteristiche molto vantaggiose, capace di assorbire fino a 30 volte meno rispetto ai migliori circuiti attualmente sul mercato.

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Da qui il record tutto italiano. Che, se è vero che il costante sviluppo delle tecnologie dei semiconduttori ha permesso di migliorare sempre più le prestazioni degli amplificatori, è altrettanto vero che i circuiti analogici non hanno praticamente tratto vantaggio dai recenti sviluppi tecnologici. Stavolta sì.

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I suoi eccezionali risultati sono stati pubblicati in Ieee Solid-State Circuits Letters, nelle Ieee Transactions on Circuits and Systems part I e nelle Ieee Transactions on Circuits and Systems part II e saranno presentati nella conferenza Isicas2021 a Singapore dal 9 all’11 dicembre.

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