Tesi in “Photonics Innovation”

Con un mercato di oltre 650 miliardi di euro in crescita del 7% anno su anno, la fotonica, ovvero la scienza della luce, è una tecnologia trasversale che attraversa molti settori, mercati e applicazioni: consumers IT, medicina e biologia, ambiente, illuminazione ed energia, industria 4.0, digitalizzazione, sviluppo sostenibile, mobilità, difesa e sicurezza, agricoltura intelligente. In questi anni stiamo assistendo ad una esplosione di innovazioni basate sulla fotonica che stanno cambiando il mondo radicalmente: si pensi alla silicon photonics, che sfrutta le tecniche di fabbricazione dei dispositivi elettronici in silicio per realizzare dispositivi ibridi per interconnessioni dati più rapide e riprogrammabili; all’intelligenza artificiale per applicazioni di microscopia e imaging; alle tecniche di rivelazione ottica di patologie mediante spettroscopia e biosensori ottici; ai futuri spettrometri miniaturizzati per cellulari per identificare il cibo che mangiamo; ai sensori LIDAR per le auto a guida autonoma.

Questo progetto di tesi si prefigge di realizzare delle innovazioni nell’ambito specifico della spettroscopia, ovvero dell’uso della luce e dei suoi “colori”, dall’ultravioletto al visibile fino all’infrarosso, per estrapolare informazione sulla materia in maniera remota e non distruttiva. La spettroscopia è uno strumento di ricerca fondamentale nei campi della fisica, della chimica e della biomedicina, che consente di indagare la composizione, la struttura fisica, chimica ed elettronica della materia su scala atomica, molecolare, cellulare e macroscopica. Partendo da un approccio detto “lean start-up”, lo studente identificherà alcune problematiche da risolvere e proporrà alcune soluzioni innovative basate sulla spettroscopia. Si realizzerà un setup sperimentale di ricerca con lo scopo di verificare l’idea e dimostrarne la fattibilità. Prima della pubblicazione su riviste scientifiche si procederà alla valutazione della proprietà intellettuale e ad una eventuale protezione mediante brevetto.

In caso di successo, si procederà allo studio delle possibili applicazioni dell’innovazione, per portare la ricerca scientifica fuori dal laboratorio. Si realizzerà un “minimum viable product” mediante prove di laboratorio e prototipazione a basso TRL (technology readiness level). Se l’idea sarà vincente, si apriranno vari scenari. Si potrebbe proseguire con un dottorato di ricerca oppure procedere verso la fondazione di una startup fotonica, da accreditare come spin-off accademico, e alla ricerca di un finanziamento (venture capital) per validare l’innovazione e procedere verso lo scale-up.

Il Prof. Polli è founder di NIREOS s.r.l. (www.nireos.com), la prima start-up nata all’interno del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano nel 2018, oggi solidamente sul mercato globale con molti prodotti in ambito di spettroscopia, e co-founder di SPECTO Photonics (http://spectophotonics.com/) nel 2019.