ROSARIA ANNA PUGLISI, Scienziata dell’infinitesimo


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di Antonio Omero

Rosaria Anna Puglisi è una Ricercatrice del Consiglio Nazionale delle Ricerche, il più grande Ente di ricerca in Italia. Si è laureata in Fisica con 110 e Lode ed ha un Dottorato di Ricerca in Scienza dei Materiali dell’Università di Catania. Durante il suo Dottorato ha lavorato per un anno con il prof. Atwater presso l’Università di Caltech, Pasadena (Los Angeles). Dopo il dottorato ha ottenuto due borse di studio dalla STMicroelectronics e una dall’INFM, e un assegno di ricerca presso l’Università di Catania. Si occupa di Scienza ufficialmente da 18 anni ormai, senza contare il precariato. https://hq.imm.cnr.it/users/rosariapuglisi

Spieghiamo al nostro video lettore qual è il ruolo del CNR a Catania in funzione dello sviluppo del settore industriale ad alto contenuto tecnologico. E con quali Industrie lavorate nel territorio etneo e con quali fuori Catania.

Il CNR-IMM a Catania ha l’importante ruolo di studiare materiali e processi innovativi per i settori della microelettronica, la sensoristica e il fotovoltaico. La vocazione specifica dell’Istituto è infatti quella di creare una sinergia tra il mondo della ricerca scientifica e il mondo industriale. Questo comporta il vantaggio da parte dei ricercatori di accedere ad attrezzature industriali e da parte dell’industria di poter utilizzare caratterizzazioni avanzate sia sui materiali che sui dispositivi. Il CNR collabora fortemente con STMicroelectronics sulle tematiche della microelettronica e dei sensori dal 1990. La collaborazione si estende anche ad altre industrie del territorio nazionale ed internazionale.

Qual è la sua funzione all’interno del CNR e su quale progetto sta lavorando?

Sono Ricercatrice dal 2001, durante la mia carriera mi sono occupata principalmente di nanotecnologie, cioè di quelle tecnologie innovative che consentono di esplorare il mondo microscopico per applicazioni sia nel campo della microelettronica che nel campo del fotovoltaico. I materiali estremamente piccoli hanno delle proprietà molto interessanti con dei risvolti importanti nelle funzionalità dei dispositivi.

Dal 2001 è ricercatrice presso il CNR-IMM, dove ha sviluppato le seguenti attività: litografia di copolimeri (dal 2005); Doping molecolare (2011); Fabbricazione e caratterizzazione di celle solari basate su nanostrutture di Si (2012). Ci può spiegare in parole semplici queste sue tre attività e quali benefici esse porteranno al mondo scientifico?

Con la litografia a copolimeri è possibile ‘disegnare’ delle geometrie piccolissime (un miliardesimo di metro) su materiali utili per l’elettronica. Queste geometrie servono ad identificare ed isolare i vari dispositivi l’uno dall’altro. Minore è la dimensione del dispositivo, maggiore la velocità di trasporto dell’informazione, maggiore la capacità di immagazzinamento dei dati, maggiore la trasportabilità del dispositivo. Pensate che una volta una singola operazione matematica al computer poteva richiedere minuti, adesso impiega frazioni di secondo. Una volta era possibile salvare nei nostri computer solo poche foto, adesso centinaia di migliaia. Una volta un computer occupava una scrivania, adesso viaggiamo con lo smartphone in mano, un piccolo computer a tutti gli effetti. La litografia a copolimeri consente di realizzare queste geometrie piccolissime e con metodi che sfruttano le proprietà naturali di alcuni materiali, in modo molto economico e quindi sostenibile.

Il metodo del doping molecolare è un altro metodo a basso costo per far sì che i materiali più usati nella microelettronica possano portare più corrente elettrica e di conseguenza essere più performanti ed efficienti. Grazie al doping molecolare si sfruttano molecole ‘buone’, presenti cioè nei materiali di utilizzo quotidiano. Basti pensare che una di queste molecole è presente nei comuni saponi che usiamo tutti i giorni per lavarci le mani, e anche in questo caso rendiamo il processo industriale più sostenibile.

Per quanto riguarda fabbricare celle solari basate su nanotecnologie, ho sviluppato dei prototipi di celle che assorbono più luce dei dispositivi fotovoltaici attualmente in commercio grazie alla presenza di materiali piccolissimi a forma di fili, e delle dimensioni di un miliardesimo di metro. Questi una volta posti sulla superficie della cella catturano più luce, un po’ come fanno i rami degli alberi di una foresta. Per questo motivo li abbiamo ribattezzati ‘nanoforeste’. Una cella solare che assorbe più luce produce più corrente, quindi è più competitiva, come prodotto,  rispetto a quelle esistenti sul mercato. L’obiettivo anche in questo caso ha un impatto diretto sulla società, perché ci aiuta a svincolarci dalle fonti fossili di energia, il petrolio per esempio, che sono anche fonti di inquinamento e quindi fonti di pericolo per la salute dell’uomo, degli animali e dannosi per il pianeta.

Ho l’orgoglio di poter affermare che ho iniziato queste 3 linee di ricerca per prima all’interno del mio Istituto e che alcune di esse sono servite di ispirazione per altri colleghi che hanno capito l’interesse scientifico di queste attività.

Lei ha diversi incarichi scientifici e di formazione universitaria, ma ci indichi, secondo lei, quali sono i due più importanti nella sua attività professionale e ne indichi il motivo.

La ricerca scientifica mi entusiasma. Quando creo un dispositivo che prima non esisteva e che ha delle funzionalità utili, provo una grandissima emozione, difficile da spiegare. Collaborare poi con i migliori scienziati, tra i quali i miei colleghi dell’istituto IMM, mi riempie di orgoglio e mi fa capire di essere una privilegiata. Tuttavia gli incarichi che fino ad adesso mi hanno dato più soddisfazione non sono legati solo alla ricerca, ma alla formazione di studenti di dottorato. Ho capito che dall’interazione con i giovani impariamo più cose noi che loro. Sono i giovani il futuro e il sostegno della ricerca. Tanti ragazzi che hanno iniziato la tesi da noi, me compresa, sono poi diventati ricercatori.

Quindi senza il lavoro di formazione una enorme parte del successo dell’Istituto in termini di produttività scientifica non esisterebbe.

Questo motivazione mi ha consentito, insieme alle Università di Catania e di Messina, di vincere delle selezioni nazionali per il finanziamento di due borse di studio di Dottorato Industriale, un tipo di formazione molto innovativa, che consente ai giovani degli sbocchi professionali importanti. Il totale dei finanziamenti è pari a circa 110 000 euro.

Un riconoscimento molto prestigioso che dà lustro all’IMM e alle Università, e che consente di creare dei poli di attrazione per gli studenti, per far capire che una formazione di eccellenza, qui a Catania, è possibile!

Nell’ambito dell’iniziativa STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics), in collaborazione con il Dipartimento per le Pari Opportunità del Governo, l’Istituto IMM propone per il quarto anno consecutivo un’iniziativa volta alla promozione delle pari opportunità nella cultura scientifica e tecnologica. Con quest’iniziativa l’IMM vuole favorire una riflessione sulla presenza delle donne nelle discipline STEM, con l’idea di stimolare, in modo pari tra studentesse e studenti, lo sviluppo di una visione critica sui pregiudizi e gli stereotipi di genere riguardanti le materie STEM. Trovate indispensabile e costruttivo investire denaro pubblico in questo tipo di attività formativa?

https://hq.imm.cnr.it/womeninscience

La formazione dei giovani mi ha motivato a scrivere questo progetto, nell’ambito della collaborazione tra l’IMM e il Dipartimento Pari Opportunità del Governo. Si tratta di un progetto di divulgazione scientifica, grazie al quale ad oggi ho raggiunto un pubblico di più di 1300 persone in totale in 4 anni. Per il progetto ringrazio il Direttore dell’Istituto che ha voluto credere nell’iniziativa e le colleghe che mi accompagnano sempre con molto entusiasmo. Questa attività di divulgazione scientifica presso i giovani è stata ritenuta di interesse dalla STMicroelectronics, con la quale abbiamo l’anno scorso organizzato un evento in sinergia con le Scuole locali che ha visto più di 150 partecipanti e la presenza di Rai 3 e che si avvia alla seconda edizione.
Investire nelle attività di divulgazione scientifica è molto importante, innanzitutto perchè fa conoscere ai cittadini le attività scientifiche che vengono svolte dal CNR e che hanno risvolti molto importanti nelle applicazioni tecnologiche e quindi nei dispositivi che utilizziamo quotidianamente e dei quali ormai non possiamo più fare a meno. E non parlo solo degli oggetti utili per l’intrattenimento (televisori, telecamere, smarthpone), parlo anche degli strumenti più avanzati che vengono utilizzati nelle sale operatorie per eseguire operazioni chirurgiche complesse.
L’attività formativa ha anche un impatto importante nella società: come dicevo prima, i giovani costituiscono il futuro della ricerca. Tanti ragazzi che hanno iniziato la tesi da noi, me compresa, sono poi diventati ricercatori. Quindi senza il lavoro di formazione una enorme parte del successo dell’Istituto in termini di produttività scientifica non esisterebbe.

Dott.ssa Puglisi lei è la responsabile di questo importante progetto, ci spiega in cosa consiste e come si sviluppa?

Il progetto prevede di effettuare dei seminari presso le sedi scolastiche che aderiscono all’iniziativa. I seminari sono rivolti agli studenti dell’ultimo anno e sono aperti sia alle alunne che agli alunni. I seminari sono tenuti dalle Ricercatrici del nostro Istituto, che tra tutti quelli del CNR vanta una percentuale di rappresentanza femminile tra le più elevate su territorio nazionale, come testimonianza delle proprie esperienze nel mondo della scienza, partendo da come si sono svolti i propri percorsi formativi. L’obiettivo è di favorire una riflessione sulla presenza delle donne nelle discipline scientifiche, con l’idea di stimolare, in modo pari tra studentesse e studenti, lo sviluppo di una visione critica sui pregiudizi e gli stereotipi di genere riguardanti queste materie.

Ho avuto modo di fare una visita presso i vostri laboratori, attrezzati con le strumentazioni più avanzate per applicazioni di microelettronica e nanotecnologie, e situati all’interno della STMicroelectronics, e sono rimasto estasiato da come riuscite a sezionare in parti piccolissime un materiale che servirà a far funzionare sempre in meglio un prodotto da noi usato giornalmente, ma di questo passo sempre continuo nello sviluppo, dove andremo a parare… si scoprirà l’infinito o impazzirete prima voi scienziati appassionati al vostro meraviglioso e strategico lavoro?

Potrei citare la famosa frase di Feynman, un importante scienziato e un grande professore di Fisica, che è ritenuto anche il padre delle nanotecnologie: “There’s Plenty of Room at the Bottom”, che significa letteralmente “C’è molto spazio laggiù”. La frase si riferisce alle importanti e interessanti applicazioni dell’abilità generale nel manipolare la materia su scala atomica.

Attualmente quella riduzione di dimensioni dei dispositivi di elettronica, a cui mi riferivo sopra, è molto vicina ai limiti fisici. Ulteriori ridimensionamenti porteranno a ‘sovrapposizioni’ nei segnali elettrici e conseguenti malfunzionamenti dei dispositivi. La scienza e la tecnologia hanno tuttavia immaginato soluzioni alternative a questi limiti, che si basano sullo sfruttare la verticalità delle strutture. Un po’ come costruire dei grattacieli, per sfruttare l’altezza e dar spazio a più ‘abitanti’, ma su ingombri orizzontali piccoli. E le nuove tecnologie, basate su questo concetto, sono già in produzione. Il messaggio è dunque che bisogna avere immaginazione e creatività e metterle a disposizione del progresso e della tecnologia, questo rappresenta la prova della capacità umana di superare i limiti che di volta in volta ci vengono imposti.

Domenica 21 giugno di quest’anno lei riceverà il Premio Donna Siciliana 2020 presso il Parco Comunale di Nicolosi proprio per le sua carriera professionale di scienziata in Fisica e Scienza dei materiali, ci comunichi la sua sensazione e a chi dedica l’assegnazione di questo prestigioso riconoscimento che il patrocinio della Presidenza della Regione Siciliana.

Quando mi è stato comunicato non ci credevo. Sono fortemente convinta che esistono molte donne siciliane molto più meritevoli di me. E lo affermo per puro convincimento. Io stessa ne conosco parecchie. Accetto il premio perché confesso che mi fa piacere e perché spero che possa servire da ispirazione per le donne siciliane che molto hanno da dare alla società.

Lei crede che la Scienza debba sempre essere utilizzata per costruire la Pace e il Progresso nel mondo o vanno bene anche utilizzi impropri e fuori logica purché si vada avanti?

La Scienza e il sapere sono solo esempi positivi e virtuosi delle capacità umane di elevarsi sopra il livello dei primitivi. Come tutti gli strumenti, è poi l’utilizzo che se ne fa che può essere sbagliato e dannoso per gli altri. La scienza può costruire il sapere e il progresso. La pace viene costruita dagli uomini. Per essa ci vogliono altre competenze, politiche soprattutto.

Lasci un suo messaggio ai nostri video lettori di Buone Notizie dalla Sicilia e ci esprima il suo qualificato parere sul nostro Portale positivo siciliano.

L’ho trovato un bell’esempio per insegnare alla società ad essere focalizzati sugli aspetti positivi delle realtà virtuose che ci circondano.


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