CE HE | SAFEDROP: Multimodal Photonic-Electronic Sensor Platform for Rapid Health and Environmental Diagnostics
Il progetto europeo SAFEDROP nasce con l’obiettivo di sviluppare una nuova generazione di dispositivi compatti per il rilevamento rapido di contaminanti chimici e biologici direttamente sul campo. Oggi molte analisi ad alta affidabilità richiedono laboratori specializzati, strumentazione complessa e tempi di risposta non sempre compatibili con la necessità di intervenire rapidamente. SAFEDROP punta a ridurre questa distanza tra misura e decisione, sviluppando una piattaforma sensoriale portatile, versatile e adatta a differenti settori applicativi.
Un approccio ispirato all’olfatto
L’idea alla base del progetto richiama il funzionamento dell’olfatto dei mammiferi. Una sostanza non viene riconosciuta attraverso un unico sensore perfettamente selettivo, ma grazie alla combinazione delle risposte prodotte da più elementi sensibili. L’insieme di questi segnali genera una specifica impronta, successivamente interpretata mediante modelli matematici e sistemi di Intelligenza Artificiale. Questo approccio permette di affrontare miscele complesse e condizioni ambientali variabili, migliorando l’affidabilità del riconoscimento rispetto ai sensori convenzionali basati su una singola modalità di misura.
Una piattaforma multimodale e adattabile
SAFEDROP integra tecnologie fotoniche, elettroniche e microfluidiche all’interno di una piattaforma comune. I segnali acquisiti da differenti modalità di misura vengono elaborati congiuntamente per distinguere la presenza degli analiti dagli effetti dovuti, ad esempio, a temperatura, umidità, composizione del campione o altri fattori interferenti. La stessa architettura potrà essere configurata per applicazioni differenti modificando i materiali sensibili e i modelli di riconoscimento, senza dover riprogettare integralmente il sistema. Il progetto intende così creare una tecnologia modulare, scalabile e utilizzabile anche al di fuori di laboratori altamente specializzati.
Applicazioni in quattro settori strategici
La piattaforma sarà validata attraverso casi di studio dedicati al monitoraggio della qualità delle acque, alla diagnostica sanitaria, alla sicurezza alimentare e al controllo della qualità dell’aria. Nel settore idrico, il progetto studierà il rilevamento rapido di contaminanti chimici e biologici. In ambito sanitario sarà sviluppata una soluzione per lo screening rapido di infezioni, con l’obiettivo di supportare decisioni cliniche più tempestive. Per l’industria alimentare, SAFEDROP analizzerà la possibilità di individuare contaminanti e fenomeni di deterioramento direttamente nei processi produttivi. Il monitoraggio dell’aria rappresenterà infine un’applicazione esplorativa per il riconoscimento di composti volatili e indicatori di rischio ambientale.
Il contributo di Spike Renewables
All’interno del consorzio internazionale coordinato dal Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research, Spike Renewables contribuisce allo sviluppo delle piattaforme sperimentali necessarie per provare e validare i nuovi sensori. In particolare, Spike partecipa alla progettazione e alla realizzazione dei sistemi di prova a circuito chiuso destinati a riprodurre condizioni operative controllate per campioni liquidi e gassosi. Queste infrastrutture permetteranno di variare in modo programmato le condizioni di test e di raccogliere dati affidabili per la caratterizzazione dei sensori e l’addestramento dei modelli di analisi. L’attività valorizza l’esperienza di Spike nella progettazione di impianti sperimentali, circuiti fluidici, sistemi di controllo e piattaforme di acquisizione dati. Il contributo dell’azienda è quindi orientato a trasformare le tecnologie sensoriali sviluppate dai partner in sistemi verificabili, ripetibili e progressivamente trasferibili verso applicazioni industriali.