Dalla ricerca in fisica fondamentale allo sviluppo di tecnologie di frontiera, capaci di conquistare un settore di mercato caratterizzato da innovazione e alta specializzazione. È questa la storia di successo di PIXIRAD, la prima società Spin-off dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), che ha firmato un accordo per la sua acquisizione da parte della compagnia PANalytical, parte di Spectris plc, società olandese leader mondiale nella strumentazione per analisi e caratterizzazione dei materiali con tecniche ai raggi X.
PIXIRAD è nata nel 2012 da un gruppo di ricerca, guidato da Ronaldo Bellazzini della Sezione INFN di Pisa, specializzato nello sviluppo di sensori di radiazione basati su tecnologie avanzate sviluppate nell’ambito della fisica delle particelle e della ricerca spaziale. Obiettivo: portare sul mercato internazionale rivelatori di radiazione altamente innovativi e in grado di contribuire allo sviluppo sociale ed economico nei settori della radiologia digitale e dell’imaging industriale e scientifico, in particolare con le tecniche di diffrazione e cristallografia ai raggi X.
“La collaborazione con la compagnia olandese è già attiva da alcuni anni e vede l’impiego dei rivelatori sviluppati da PIXIRAD nel sistema di punta di PANalytical per la diffrazione ai raggi X (Empyrean), che ha portato a ottenere significativi risultati in settori ad alto impatto economico e sociale come il miglioramento delle batterie a ioni di Litio o lo sviluppo di nuovi medicinali”, commenta Ronaldo Bellazzini. “Sulla base di questa esperienza positiva e della crescente domanda di sistemi incorporanti la tecnologia PIXIRAD, PANalytical, insieme alla società madre Spectris, ha deciso di acquisire PIXIRAD”, conclude Bellazzini.
“L’acquisizione di Pixirad da parte di un’importante società multinazionale dimostra chiaramente come i progressi tecnologici generati dagli studi di fisica fondamentale abbiano un impatto decisivo per la soluzione di problematiche socio-economiche di primaria importanza”, sottolinea Fernando Ferroni, presidente dell’INFN.
APPROFONDIMENTO
La tecnologia PIXIRAD: le applicazioni
PIXIRAD nasce dal lavoro di un team di fisici dell’Istituto Nazionale di fisica nucleare, guidato da Ronaldo Bellazzini, specializzati nello sviluppo di sensori di radiazione. Il team di fisici ha così costituito una società spin-off dell’INFN con l’obiettivo di realizzare rivelatori di radiazione innovativi e competitivi sul mercato negli ambiti della radiologia digitale, dell’imaging industriale e dell’imaging scientifico. Questa tecnologia ha trovato importanti applicazioni in questi settori e ha suscitato in pochi anni l’interesse di realtà industriali a livello internazionale. In particolare, la capacità unica della tecnologia introdotta da PIXIRAD di essere efficiente in un intervallo di energia molto esteso (da 1 a 100 keV e oltre) ha reso i suoi rivelatori la scelta ideale per le tecniche di analisi strutturale dei materiali che richiedono l’utilizzo di raggi X di alta energia come la diffrazione e la cristallografia ai raggi X.
Ma PIXIRAD si è rivelata promettente anche in ambito medico, in particolare in radiologia digitale, settore che si sta affermando di grande e crescente interesse a seguito della trasformazione dei sistemi radiologici da analogici (con impiego di pellicole radiografiche e intensificatori di immagine) a digitali (con utilizzo di dispositivi integralmente elettronici, in grado di restituire in tempo reale l’immagine radiologica).
In questo contesto, PIXIRAD ha sviluppato un nuovo tipo di sensore radiologico digitale ad elevatissima risoluzione che costituisce un significativo salto tecnologico rispetto agli standard attuali: si tratta di un sensore di tipo ‘photon counting’ (conta fotoni) cromatico, in grado, cioè, di contare individualmente i fotoni incidenti e di separarli in base alla loro energia. Il funzionamento in modalità ‘photon counting’ permette di ottenere il rapporto massimo possibile fra qualità dell’immagine e dose di radiazioni assorbite. Inoltre, l‘analisi energetica del fascio radiante permette per la prima volta di realizzare un imaging radiologico “a colori” destinato ad aumentare considerevolmente il contenuto informativo delle immagini prodotte. La tecnologia sviluppata è costituita da un ‘detector’ (un rivelatore, realizzato da un sottile strato semicristallino di telloruro di cadmio con struttura a pixel) e da una corrispondente matrice di microcircuiti (ASIC CMOS di grande area), accoppiati meccanicamente ed elettricamente fra di loro mediante tecniche tipiche della microelettronica come il ‘flip-chip bonding’ o ‘bump-bonding”.
