Nuovi materiali funzionali per il riscaldamento senza contatto
Caratterizzazione di nanostrutture 3D per applicazioni in medicina, biotecnologia e scienza dei materiali
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Ancora una volta, la presentazione del progetto KoMBio (sistemi di ipertermia realizzati con materiali funzionali superparamagnetici per il riscaldamento senza contatto nel campo della tecnologia medica e delle biotecnologie) ha suscitato grande interesse in occasione di convegni internazionali di settore. La presentazione dei risultati della ricerca ha già portato alla pubblicazione di un articolo scientifico e all’accettazione di un altro lavoro in vista della pubblicazione.
L’obiettivo del progetto è sviluppare nuovi processi di riscaldamento senza contatto utilizzando materiali funzionali superparamagnetici. Finora il progetto si è concentrato sulla caratterizzazione di nanostrutture 3D. Le conoscenze acquisite costituiscono una base importante per lo sviluppo di nuovi materiali funzionali e di future applicazioni di riscaldamento senza contatto.
I risultati della ricerca sono stati presentati alla Micro and Nano Engineering Conference (MNE 2025) a Southampton, all’EnFi 2026 ad Hannover e, recentemente, alla Micro and Nano Engineering Conference (MNE 2026) a Interlaken. Alla MNE 2026, il dottorando Lukas Lehnert ha presentato un poster dal titolo «New Insights on Dielectric Characterization in the Nanospace using Electrostatic Force Microscopy». L’attenzione si è concentrata su nuovi approcci per una caratterizzazione quantitativa semplice e rapida di materiali 3D su scala nanometrica mediante microscopia a forza elettrostatica.
Già all’inizio dell’anno era stata pubblicata la ricerca «Revisiting Contact Potential Difference in Electrostatic Force Microscopy» sul Journal of Physics Communications (IOP). Questo lavoro esamina l’influenza della differenza di potenziale di contatto sul segnale di misura e, grazie a una comprensione approfondita dell’interazione elettrostatica tra il campione e la punta di misura, consente una caratterizzazione più accurata delle nanostrutture 3D, come ad esempio le nanoparticelle.
Nel frattempo, un altro lavoro nell’ambito del progetto complessivo è stato accettato per la pubblicazione ed è attualmente in fase di pubblicazione. In questo lavoro viene esaminata l’influenza del rapporto dimensionale tra la punta di misurazione e la nanostruttura e viene utilizzato per determinare in modo semplice e preciso la costante dielettrica delle nanoparticelle. Nell’ambito del progetto KoMBio è in corso il dottorato di ricerca in collaborazione di Lukas Lehnert con l’Università di Hasselt in Belgio. La collaborazione con l’Università di Hasselt vanta una storia di oltre 15 anni, con diversi dottorati già portati a termine con successo.
Il progetto KoMBio è finanziato dal Fondo europeo di sviluppo regionale (FESR) e dal Land Renania-Palatinato. Il progetto è stato avviato nel febbraio 2026 e, con già tre contributi a conferenze e due pubblicazioni all’attivo, può dare un contributo significativo all’ulteriore sviluppo della caratterizzazione dei materiali su scala nanometrica. Le conoscenze acquisite saranno utilizzate in seguito per sviluppare nuove applicazioni di riscaldamento senza contatto nel campo dell’analisi e per il follow-up oncologico.
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Pubblicazione originale
Lukas Lehnert, Ronald Thoelen, Hildegard Möbius; "Revisiting contact potential difference in electrostatic force microscopy"; Journal of Physics Communications, Volume 10, 2026-2-2
Lukas Lehnert, Lars Helgest, Benjamin Baumann, et al.; "Exploiting the interaction area limitation in Electrostatic Force Microscopy for dielectric measurements of nanoparticles"; Micro and Nano Engineering, Volume 33
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