Istituto Nazionale di
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PIANO TRIENNALE DI ATTIVITA’ 2015-2017 PARTE I: Executive Summary Approvato dal CdA in data 29 giugno 2015 1/19 2/19 INDICE PRESENTAZIONE ........................................................................................................................................ 5 Premessa...................................................................................................................................................... 7 1) Stato di attuazione delle attività relative al 2014 ............................................................................. 9 2) Obiettivi generali e strategici da conseguire nel triennio ............................................................ 12 3) Quadro delle collaborazioni internazionali ed eventuali interazioni con le altre componenti della rete di ricerca e delle partecipazioni .............................................................................................. 14 4) Infrastrutture di ricerca .................................................................................................................... 14 5) Attività di terza missione ................................................................................................................. 15 6) Capitale umano ................................................................................................................................. 16 7) Le risorse finanziarie ........................................................................................................................ 19 TABELLE Tabella 1 –Pubblicazioni e comunicazioni nel periodo 2010-2014 ............................................. 9 Tabella 2 - Knowledge transfer - altri prodotti di valorizzazione applicativa ............................ 9 Tabella 3 - Knowledge transfer - formazione ............................................................................. 10 Tabella 4 – Progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014 ....................................... 12 Tabella 5 – Progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014 ....................................... 12 Tabella 6 – Personale in servizio al 31/12/2014 .......................................................................... 16 Tabella 7 – Quadro riassuntivo delle assunzioni ....................................................................... 17 Tabella 8 – Altro personale .......................................................................................................... 18 3/19 4/19 PRESENTAZIONE L’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), istituito con il D. Lgs. n. 38 del 21 gennaio 2004 e divenuto operativo il 1° gennaio 2006, costituisce il presidio della metrologia scientifica in Italia. Nello svolgimento dei suoi compiti, l’Istituto partecipa a organismi internazionali di coordinamento della metrologia, collabora con Istituti metrologici esteri e garantisce l’infrastruttura metrologica indispensabile allo sviluppo tecnologico del Paese nonché una distribuzione di servizi di alta qualità ed efficienza. Il ruolo internazionale dell’Italia è stato ulteriormente rafforzato nel 2014 dalla nomina del Presidente dell’INRIM nel International Committee of Weights and Measures a cui è seguita la chairmanship del Consultative Committee of Length, il cui ambito scientifico spazia dalla metrologia dimensionale per l’industria alla nano-metrologia. L’INRIM aderisce all’integrazione della metrologia europea sulla base del European Metrology Programme for Innovation and Research che favorisce lo sviluppo di una rete europea decentrata di Istituti Metrologici Nazionali. Questo network costituisce una grande infrastruttura di ricerca già pronta per gli ambiziosi obiettivi del Programma Horizon 2020, finanziati con l’applicazione dell’art. 185 del Trattato europeo di Lisbona. L’INRIM svolge un ruolo unico in Italia, collocato all’intersezione tra la scienza e la tecnologia d’avanguardia e il servizio alla Nazione, in risposta alla domanda di misure accurate, affidabili e comparabili, espressa dal mondo industriale, dagli scambi commerciali, dagli organismi pubblici di regolamentazione e controllo e dalla ricerca scientifica. Per meglio rispondere alle nuove sfide della metrologia moderna, l’attività scientifica è stata riorganizzata in tre Divisioni, sia rafforzando il sostegno all’innovazione e il servizio all’impresa sia dando piena operatività alla struttura tecnica per le Attività rivolte ai Laboratori di Taratura. In questo processo, l’INRIM potenzierà le proprie eccellenze e ne svilupperà di ulteriori in funzione delle necessità espresse dal Paese. L’attenzione sarà rivolta ai settori portanti dell’industria Italiana e ad altri emergenti e strategici, caratterizzati dall’impiego di nuove tecnologie e dall’impulso di nuove scoperte. Proseguiranno nel prossimo triennio le attività individuate nelle aree tradizionali, che tuttavia spesso ricevono stimoli di ampio rinnovamento dallo sviluppo di nuove tecnologie (micro e nanotecnologie), da nuove esigenze scientifiche (campioni atomici alle frequenze ottiche, determinazione di costanti fisiche fondamentali per realizzare nuove definizioni delle unità di misura), dalle quali discendono necessità di sviluppo di nuove metodologie di misura. A questi stimoli si accompagnano anche nuove richieste della società che riguardano salute, sicurezza, ambiente, energia. In questi ambiti relativamente nuovi l’INRIM ha già avviato attività di ricerca e realizzato nuovi laboratori di nanofabbricazione a fasci elettronici e ionici, di bioscienze (metrologia applicata alla medicina rigenerativa e riparativa), e un centro di riferimento di ultrasuoni in medicina. La ricerca sui materiali si avvale di una riconosciuta competenza nello studio e nelle misure delle proprietà dei materiali magnetici, superconduttori e nanostrutturati, avendo come obiettivi anche la realizzazione di nanostrutture e dispositivi per la metrologia, la nano-fotonica e la sensoristica. L’INRIM contribuisce alla crescita della cultura scientifica nazionale nell’ambito specifico della metrologia. Importante è da sempre l’interazione con il mondo universitario. Un dottorato in Metrologia, unico in Europa, è stato recentemente istituito. Ricercatori INRIM insegnano presso le Università italiane, molti dei quali hanno recentemente acquisito l’abilitazione a prima e seconda fascia. L’INRIM opera una parte significativa di trasferimento dei risultati della ricerca per mezzo di contratti con ESA, ASI, Thales Alenia Space, riguardanti programmi relativi al sistema satellitare Galileo (metrologia del tempo), con ESA in particolare sulla metrologia dimensionale e sui sistemi di propulsione per satelliti. Tra gli sviluppi della partecipazione a bandi regionali, è da annoverare la presenza dell’INRIM in molti poli di innovazione tecnologica, che garantiscono inoltre una migliore interfaccia con l’industria. L’INRIM svolge la sua attività di trasferimento tecnologico all’industria italiana anche attraverso i suoi servizi di certificazione e consulenza tecnica, la collaborazione con ACCREDIA (Ente Unico di Accreditamento Italiano) e i corsi di formazione tecnico-scientifica. Significativi sono stati sia il successo ottenuto dalle proposte di progetti premiali, sia il risultato conseguito dall’Istituto nell’esercizio di valutazione VQR 2004-2010 dell’ANVUR. In conclusione, il Piano Triennale 2015-2017 viene inoltrato al MIUR confidando che i pubblici poteri assicurino alle potenzialità dell’INRIM un sostegno adeguato di risorse per i crescenti impegni in ambito internazionale e nazionale, al cui adempimento tutto il personale dell’INRIM, in funzione dei diversi compiti assegnati, da sempre coopera, in un clima di stabilità e crescita per un futuro che vede tra l’altro l’estensione a nuovi campi di metrologia e certificazione e una rafforzata presenza sul territorio nazionale. Torino, 30 giugno 2015 Prof. Massimo Inguscio Presidente dell’INRIM 5/19 6/19 Premessa L'Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) è un ente pubblico di ricerca, afferente al Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca. Si occupa di scienza e tecnologia della materia e scienza delle misure, con importanti ricadute in nuovi materiali e dispositivi innovativi. Adempiendo ai suoi compiti di istituto metrologico primario, l'INRIM realizza i campioni primari delle unità di misura fondamentali e derivate del Sistema Internazionale delle unità di misura (SI), ne assicura il mantenimento, partecipa ai confronti internazionali e permette in Italia la riferibilità di ogni misura al SI; rappresenta l'Italia negli organismi metrologici internazionali. La ricerca metrologica richiede studi di frontiera da cui dipendono le costanti fondamentali della fisica (tra cui le costanti di Avogadro e di Boltzmann), i campioni primari del futuro, i materiali innovativi, le nanotecnologie e le tecnologie quantistiche (informazione, imaging e metrologia quantistica). L'INRIM supporta l'innovazione tecnologica industriale italiana ed europea: partecipa a programmi di ricerca dell'UE (è partner del progetto Galileo per la metrologia del tempo), collabora all'accreditamento dei laboratori di taratura in Italia, fornisce servizi di certificazione tecnica e di consulenza. Promuove e divulga la ricerca, curando la diffusione dei risultati nella letteratura scientifica, nei diversi settori produttivi e nella società. L'INRIM ha sede a Torino, in Strada delle Cacce 91; un altro centro operativo è dislocato a Pavia. 7/19 8/19 1) Stato di attuazione delle attività relative al 2014 1.1 Attività e risultati di maggior rilievo conseguiti nel 2014 Nella tabella successiva sono presentati alcuni indicatori di produzione scientifica e tecnologica al 31 dicembre 2014. Tabella 1 –Pubblicazioni e comunicazioni nel periodo 2010-2014 Descrizione 2010 Volumi Articoli su riviste ISI (per 2014: IF medio1= 2.2) Altri articoli su riviste e capitoli di libro Articoli su atti di congresso Rapporti tecnici (incl. relazioni per contratti) Comunicazioni (seminari, riunioni, conferenze) internazionali Comunicazioni (seminari, riunioni, conferenze) nazionali Totali 2011 2012 2013 2014 1 101 28 69 92 139 30 103 116 3 124 27 89 109 2 101 19 105 183 1 180 17 114 110 198 152 213 293 241 22 511 59 599 38 603 91 794 56 719 1IF medio 2013: 2.7; IF medio 2012: 2.0; IF medio 2011: 2.0; IF medio 2010: 2.1. Nelle tabelle seguenti sono invece riportati i principali prodotti di trasferimento delle conoscenze, suddivisi tra prodotti specifici e attività formative. Tabella 2 - Knowledge transfer - altri prodotti di valorizzazione applicativa Descrizione 2010 2011 2012 Contratti di ricerca attivi nell’anno di cui nuovi Brevetti1 depositati in Italia o all’estero Estensioni di brevetto all’estero Certificati di taratura Rapporti di prova Altri certificati e rapporti CMC pubblicate sul KCDB del BIPM Laboratori accreditati2 Procedure di taratura Procedure di prova Documenti e procedure del Sistema Qualità Confronti chiave e internazionali On site peer review visits (di NMI stranieri) Progetti di strumenti, apparati o impianti Manufatti e realizzazioni di rilievo 2013 2014 89 30 3 1 1 438 99 84 494 164 231 18 99 33 2 1 628 70 80 498 159 239 18 98 38 4 1 597 76 27 509 164 226 14 114 38 1 1 1 458 62 25 409 164 221 14 108 21 3 2 1 712 62 21 402 170 235 5 13 106 87 44 103 37 49 92 71 84 10 4 1 2 2 6 16 37 56 29 20 5 17 34 38 1 Sono censiti sia i brevetti depositati da INRIM sia quelli di “inventori” dell’INRIM, ma depositati da altri organismi, in genere partner industriali. Sul basso numero di brevetti depositati, valgono le considerazioni già espresse sulla tendenza dei ricercatori a dare maggiore importanza alla pubblicazione che non al brevetto e sulle difficoltà/costi della gestione delle procedure brevettuali. Si continuerà a incoraggiare questa attività, operando per una sua maggiore valutazione rispetto ad altri “prodotti”. 2 . Laboratori accreditati dal Dipartimento ACCREDIA-DT con il supporto tecnico del’INRIM. 9/19 Tabella 3 - Knowledge transfer - formazione Descrizione 2010 2011 2012 2013 2014 Dottorati (triennali) attivati nell’anno Tesi concluse nell’anno (dottorato) Tesi concluse nell’anno (II livello) Tesi concluse nell’anno (I livello) Ricercatori stranieri presso INRIM (mesi-persona) Ricercatori INRIM all’estero (mesi-persona) Seminari INRIM di esperti interni Seminari INRIM di esperti esterni Corsi di formazione per esterni ed interni Organizzazione congressi, convegni e riunioni tecniche Altre iniziative (eventi, comunicazione) 10 10 15 16 37,5 8,5 11 29 14 9 6 12 20 31 35,25 10 41 24 5 14 8 40 20 7 7 24 16 9 12 11 29 29 13 10 23 14 16 8 11 10 25 13 4 26 12 33 25 31 21 29 23 10 18 26 92 1.2 Organizzazione e gestione scientifica Per meglio rispondere alle nuove sfide della metrologia moderna, è stata avviata a fine 2014 una profonda riorganizzazione della struttura scientifica dell’INRIM nelle tre Divisioni: Metrologia Fisica Nanoscienze e materiali Metrologia per la Qualità della Vita Inoltre è stata data piena operatività al Servizio Tecnico per le Attività rivolte ai Laboratori di Taratura. 1.3 Collaborazioni internazionali / nazionali Collaborazioni internazionali A partire dalla Convenzione del Metro del 18753 l’Istituto partecipa alle attività degli organismi metrologici internazionali ed europei. Il ruolo internazionale dell’Italia è stato ulteriormente rafforzato nel 2014 dalla nomina del Presidente dell’INRIM nel International Committee of Weights and Measures a cui è seguita la chairmanship del Consultative Committee of Length, il cui ambito scientifico spazia dalla metrologia dimensionale per l’industria alla nano-metrologia. L’INRIM partecipa inoltre, attraverso propri membri designati, ad 8 dei 10 Comitati Consultivi disciplinari del CIPM. Nel 1999 l’INRIM, insieme ad altri istituti metrologici internazionali, ha firmato il CIPM Mutual Recognition Arrangement (MRA4) che, regolando il mutuo riconoscimento dei campioni nazionali e dei certificati di taratura e di misura emessi dagli NMI dei Paesi firmatari, pone le basi per l’equivalenza delle misure a livello internazionale. L’INRIM partecipa inoltre alle attività dell’EURAMET (http://www.euramet.org/) - l’associazione europea degli istituti nazionali di metrologia - che è l’Organismo metrologico regionale (RMO) dell’Europa in ambito CIPMMRA. L’EURAMET coordina la cooperazione nella ricerca metrologica, nella riferibilità delle misurazioni alle unità SI, nel riconoscimento internazionale dei campioni e delle CMC dei propri membri. L’INRIM partecipa a 11 dei 12 Comitati tecnici EURAMET. 3 La Convenzione del Metro è il trattato diplomatico internazionale che ha creato il BIPM, un organismo intergovernativo posto sotto l’autorità della Conferenza generale dei pesi e misure (CGPM) e la supervisione del CIPM. Attualmente vi sono 53 Stati Membri, tra cui tutti i maggiori paesi industrializzati, e 28 Associati alla CGPM. 4 Il CIPM-MRA è stato finora firmato dai rappresentanti di 75 istituti - da 47 Stati Membri, 27 Associati alla Conferenza generale dei pesi e misure e 3 organizzazioni internazionali (IAEA, IRMM e WMO) - e copre altri 123 Istituti Designati come detentori si specifici campioni nazionali. 10/19 Dal 2007, l’EURAMET è responsabile per l’elaborazione e l’attuazione dello European Metrology Research Programme, EMRP, volto a facilitare una più stretta integrazione tra i programmi nazionali di ricerca metrologica attraverso la collaborazione fra gli NMI europei con l’obiettivo di accelerare l’innovazione e la competitività in Europa. A partire dal 2014 e fino al 2024, EURAMET ha lanciato un nuovo programma di ricerca denominato European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR), nel cui ambito l’INRIM, in qualità di Istituto Metrologico Nazionale, coordina la partecipazione italiana con università, industrie, istituti delegati. Il valore economico di EMPIR è 600 M€, di cui 300 M€ da risorse nazionali e 300 M€ dall’unione europea. Il 30% del cofinanziamento comunitario, 90 M€, finanzia la partecipazione di industrie, università e istituti di ricerca europei ed extra-europei. Il valore della partecipazione italiana a EMPIR è 24 M€, pari a circa il 7.6% del totale. Tra le collaborazioni a livello europeo sono particolarmente significative quelle realizzate nell’ambito dei progetti del Seventh Framework Programme of the European Community for research and technological development including demonstration activities (FP7) e di HORIZON 2020, il nuovo Programma Quadro europeo per la ricerca e l’innovazione. Un’ulteriore importante collaborazione è quella con l’ESA (European Space Agency), iniziata nel 1998 come contributo per la definizione, lo sviluppo e la sperimentazione del sistema di navigazione europeo Galileo. Consorzi e Convenzioni con Ministeri, Regioni, Università e altri enti nazionali e internazionali L’INRIM partecipa all’associazione no profit ACCREDIA, ente unico di accreditamento nazionale, riconosciuto dallo Stato e vigilato dal Ministero del Sviluppo Economico, al quale l’INRIM fornisce supporto tecnico per l’espletamento delle attività di accreditamento dei laboratori di taratura. L’INRIM collabora con altri importanti organismi nazionali ed europei che gravitano nell’ambito della metrologia, tra i quali si segnalano CEI – Comitato Elettrotecnico Italiano e UNI - Ente Nazionale Italiano di Unificazione. Nel 2014 l’Istituto ha siglato importanti protocolli di intesa con le Regioni: Basilicata, per la collaborazione scientifica finalizzata allo sviluppo di tecnologie nel settore della metrologia e della sensoristica di precisione e alla certificazione della relativa strumentazione; Piemonte, attraverso numerosi progetti di ricerca con i Poli Regionali d’Innovazione “Meccatronica (MESAP)”, “Edilizia sostenibile e idrogeno (POLIGHT)” e “Biotecnologie e Biomedicale”; Toscana, per la collaborazione scientifica finalizzata alla metrologia per le radiazioni elettromagnetiche nella regione del teraHertz, alla metrologia biomedicale e al link ottico nazionale come nodo di collegamento per la disseminazione di segnali di riferimento di frequenza e tempo sul territorio nazionale. Sono vigenti nell’INRIM 36 convenzioni con altri Istituti e Università, nazionali e internazionali, 12 delle quali sono state stipulate nel 2014. Particolarmente rilevante quello stipulato con il National Metrology Institute of South Africa (NMISA) di Pretoria, destinato a promuovere (nell’arco di 5 anni) una stretta collaborazione in ambito metrologico fra i due Istituti. Per quanto riguarda la promozione della divulgazione scientifica, l’INRIM ha aderito all’Associazione Festival della Scienza, con l’obiettivo di avvicinare il pubblico ai grandi temi della scienza e della tecnologia. 1.4 Finanziamenti su programmi di ricerca Le tabelle seguenti riassumono i dati relativi ai progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014, distinguendoli per tipologia. Vengono riportati la quantità e il valore del cofinanziamento in riferimento all’intera durata del contratto. La tabella 4 riporta la quota di cofinanziamento ottenuta dall’INRIM sui programmi europei. 11/19 Tabella 4 – Progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014 Tipologia Progetti avviati Progetti in corso No. (k€) No. (k€) EMRP (UE) 8 1 396 49 9 216 FP7 e H 2020 (UE) 1 1 177 7 2 096 Altri internazionali 9 1 145 Totale 9 2 573 65 12 457 Totale (k€) 10 612 3 273 1 145 15 030 La tabella 5 riporta la quota di cofinanziamento ottenuta dall’INRIM sui programmi nazionali e regionali, e la quota di finanziamento ottenuta con i progetti industriali. Tabella 5 – Progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014 Tipologia Progetti avviati Progetti in corso No. (k€) No. (k€) Nazionali (inclusi 1 6 9 1 817 MIUR e fondazioni) Regione Piemonte 2 84 6 515 Industriali Totale Totale (k€) 1 823 599 7 209 7 293 502 10 299 22 2 625 2 924 Un prezioso sostegno alle iniziative di ricerca è costituito dai finanziamenti ottenuti dalla fondazione bancaria Compagnia di San Paolo. 2) Obiettivi generali e strategici da conseguire nel triennio L’INRIM ha organizzato gli obiettivi generali e strategici delle sue attività di ricerca per il triennio 2015-2017 secondo le linee individuate nell’ambito della programmazione comunitaria rappresentata da European R&D Framework Programme Horizon 2020. Le quattro Linee Prioritarie individuate in Horizon 2020, Excellent Science, Industrial Leadership, Societal Challenges and Key & Enabling Technologies, trovano corrispondenza nei quattro Obiettivi Generali individuati da European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR), definiti nel presente piano di attività triennale come Excellent science: developing basic scientific metrology; Industrial leadership: addressing the innovation gap; Meeting the societal challenges; Key & Enabling Technologies. L’INRIM ha individuato oltre alle linee precedenti una quinta linea prioritaria, comune a tutte le strutture, che raccoglie i principali obiettivi strategici legati al ruolo di istituto metrologico nazionale. Con riferimento a questi Obiettivi Generali, l’INRIM individua i propri obiettivi strategici in accordo con lo schema di seguito riportato. Nel grafico sono riportati i quattro principali pilastri già descritti, secondo i quali si sviluppano le attività delle tre Divisioni e della struttura di primo livello STALT in cui è organizzato l’Istituto dal punto di vista operativo. 12/19 Ruolo di Istituto Metrologico Nazionale Excellent science: developing basic scientific metrology Industrial leadership: addressing the innovation gap Meeting the societal challenges Key & enabling technologies Metrologia fisica STALT: innovazione e servizi per l’impresa Metrologia per la qualità della vita Nanoscienze e materiali EURAMET - Network europeo delle misure EMPIR - European Programme for Innovation and Research MET- ITALIA - Network nazionale delle misure Ruolo di Istituto Metrologico Nazionale (NMI) La legge n. 273/1991 “Istituzione del Sistema Nazionale di Taratura” attribuisce all’INRIM il ruolo di Istituto Metrologico Primario con i seguenti compiti: realizzazione e mantenimento delle unità SI per le grandezze meccaniche, elettromagnetiche, fotometriche e radiometriche, di tempo e frequenza e termiche; riferibilità e disseminazione delle unità SI attraverso confronti di misura e procedure di taratura e prova. Excellent science - Metrologia Fisica L’obiettivo è lo sviluppo di conoscenze, tecnologie e metodi per la metrologia scientifica fondamentale, in particolare per: la realizzazione del metro e del secondo, con applicazioni dei campioni atomici di frequenza e la distribuzione in fibra ottica con l’ infrastruttura “LIFT – link italiano tempo e frequenza”; la realizzazione del kilogrammo; l’ interferometria con metodi ottici, acusto-ottici e raggi X, con particolare attenzione alla misura del parametro reticolare del silicio; l’ottica quantistica con la generazione, applicazione e misura di luce sub-Poissoniana la generazione e applicazione di stati ottici entangled e la metrologia per le tecnologie quantistiche; i sistemi quantistici con la realizzazione di un sistema ibrido composto da ioni intrappolati e atomi neutri ultrafreddi, al fine di costruire una nuova base per le tecnologie quantistiche, quali il calcolo e la metrologia atomica; la metrologia in ambito spaziale a supporto dell’industria aerospaziale con particolare attenzione alla navigazione satellitare potenziando l’infrastruttura “Galileo Timing Research Infrastructure”. Key & enabling technologies - Nanoscienze e materiali L’INRIM conduce ricerca di base e tecnologica nell’ambito delle nanoscienze e dei materiali, sia in relazione alla realizzazione di riferimenti metrologici, sia in risposta alle esigenze di innovazione tecnologica dell’industria e dei servizi, con particolare attenzione alla ricerca su: dispositivi e tecniche di misura per la realizzazione pratica dell’ampere e delle unità elettriche; dispositivi e tecniche di misura per la realizzazione della candela; tecnologie di preparazione di materiali, mezzi nano strutturati e dispositivi e tecnologie per il magnetismo, la nano fotonica e altre applicazioni; fenomeni fisici nella materia condensata e materiali funzionali; metrologia per nano scienze. 13/19 Societal challenges - Metrologia per la Qualità della Vita L’INRIM sviluppa conoscenze e innovazione nell’ambito delle attività connesse con la qualità della vita nella sua accezione più ampia, in particolare per: la realizzazione pratica del kelvin e della mole; la metrologia biomedicale, nella dosimetria delle applicazioni diagnostiche e terapeutiche, nelle metodiche diagnostiche multimodali quantitative, nelle metodologie non-invasive di indagine biologica e nella sensoristica e manipolazione di bio-sistemi; la metrologia alimentare, con metodi per l’analisi degli alimenti e lo sviluppo di sensori per l’analisi degli alimenti; la metrologia per l’energia e l’ambiente, con la metrologia per i sistemi energetici, la determinazione delle proprietà termofisiche dei combustibili, lo studio delle proprietà termofisiche dell’acqua (pura e oceanica), la riferibilità e misura di inquinanti atmosferici e contaminanti e la metrologia per la meteorologia e la climatologia. Industrial leadership - STALT: Innovazione e servizi per l’impresa L’INRIM organizza e svolge attività di supporto all’industria; risponde a specifiche richieste su problemi di metrologia applicata provenienti da imprese e altri soggetti pubblici o privati; sostiene iniziative di trasferimento tecnologico a livello nazionale e internazionale e partecipa all’attività di normazione nazionale e internazionale. Si individuano linee di attività nei settori della metrologia meccanica, elettromagnetica e termodinamica, con particolare attenzione a: Ricerca pre-normativa e supporto alla formazione; Supporto all’industria e confronti interlaboratorio. 3) Quadro delle collaborazioni internazionali ed eventuali interazioni con le altre componenti della rete di ricerca e delle partecipazioni Nel triennio 2015-2017 proseguiranno le collaborazioni internazionali con CIPM, BIPM, EURAMET ed ESA; a livello nazionale il triennio vedrà la continuazione delle collaborazioni con ACCREDIA, CEI, UNI e Poli Regionali d’Innovazione. In particolare nel 2015 l’INRIM proseguirà un progetto di ricerca nell’ambito del polo “Architettura sostenibile e idrogeno (POLIGHT)”. A partire dal 2015 l’Istituto: parteciperà al nuovo Consorzio Torino Piemonte Internet eXchange (TOP-IX), con lo scopo di sviluppare la produttività del territorio attraverso l’uso dell’ICT e della tecnologia di fibra ottica. siglerà accordi di collaborazione scientifica su: “Determination of the Avogadro constant and the kilogram realisation by counting Si atoms” con il Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) - Braunschweig (Germany); “Metrological traceability for PAHs quantification in environment and study of the certified reference materials” con lo Zhejiang Institute of Metrology of the People’s Republic of China (ZJIM) – Hangzhou. 4) Infrastrutture di ricerca Le infrastrutture di ricerca che l’INRIM intende potenziare sono: EURAMET, rete europea per la promozione della collaborazione per la ricerca e lo sviluppo tecnologico nel campo della metrologia; Galileo Timing Research Infrastructure, nell’ambito del comune sforzo europeo per la costruzione di un sistema di navigazione satellitare; 14/19 LIFT - link italiano tempo e frequenza, per la distribuzione innovativa di segnali di tempo campione usando fibre ottiche commerciali, portando i segnali campioni dell’INRIM nei principali centri (scientifici, industriali, finanziari) italiani senza degrado delle prestazioni; MET-ITALIA Network nazionale delle misure, Network nazionale delle misure che promuove la valorizzazione delle competenze, dei laboratori e delle infrastrutture nazionali nell’ambito della scienza delle misure, creando complementarità e integrazione; Nanofacility Piemonte, laboratorio di nanofabbricazione mediante microscopia elettronica e ionica, attivo dal 2010 grazie ad un contributo della Compagnia di San Paolo. 5) Attività di terza missione L’attività di terza missione comprende: Attività di alta formazione L’INRIM promuove un corso di dottorato di Metrologia unico in Europa. Collabora inoltre alle attività formative istituzionali svolte dalle università. Tale collaborazione si esercita attraverso convenzioni e accordi quadro, o attraverso la assegnazione a ricercatori INRIM di incarichi di insegnamento in corsi di laurea, master e dottorati di ricerca. Si sottolinea che Formazione continua e permanente L’INRIM organizza attività formative rivolte a soggetti adulti, al fine di adeguare o di elevare il loro livello professionale, con interventi promossi dalle aziende in stretta connessione con l'innovazione tecnologica e organizzativa del processo produttivo. Servizi conto terzi L’ attività di taratura di strumenti è sviluppata riscontrando le richieste di riferibilità e di misure innovative, anche in nuove aree scientifiche, provenienti dai settori dell’industria e della pubblica amministrazione, e contestualizzando i risultati e i prodotti ottenuti per favorire l’avanzamento delle conoscenze sia a fini produttivi sia sociali. Per supportare l’utenza sul mercato internazionale, favorendo l’esportazione e il libero scambio delle merci, l’INRIM ha sviluppato e rende disponibili all’utenza oltre 400 capacità di taratura e misura, oltre a numerose e diversificate altre capacità erogate su richiesta dell’utenza, nell’ambito del ruolo nazionale ricoperto di Istituto Metrologico Italiano. Impegno strategico in tale contesto è il mantenimento di tali servizi, che richiedono importanti risorse per quanto riguarda l’impegno di personale, ambienti di laboratorio e apparecchiature, mediante lo sviluppo organizzativo e di nuove facilities che consentano di avviare nuovi e/o migliori servizi. Attività di Public Engagement In questo ambito l’INRIM ritiene strategiche le seguenti attività: la partecipazione a comitati per la definizione di standard e norme tecniche la partecipazione alla formulazione di programmi di pubblico interesse (policy-making) le iniziative di orientamento e interazione con le scuole di ogni ordine e grado + cittadinanza l’organizzazione di eventi pubblici i siti web divulgativi Produzione e gestione di beni culturali L’INRIM intende valorizzare il proprio patrimonio di collezioni scientifiche, in particolare la loro fruizione da parte della comunità. Tra le attività proposte spicca la riqualificazione della sede storica dell’Istituto, con una collezione di strumenti scientifici legata alla storia della metrologia industriale. Brevetti L’INRIM persegue la tutela e la valorizzazione dei risultati della ricerca, promuovendo il deposito e l’utilizzo dei brevetti nonché lo sviluppo della cooperazione con altre organizzazioni, pubbliche e private e la partecipazione a iniziative in materia di innovazione e di trasferimento della conoscenza, per stimolare l’interesse del sistema delle imprese all’applicazione dei risultati della ricerca. 15/19 Spin off L’INRIM promuove la costituzione di imprese fondate sull’impiego di saperi e di tecnologie sviluppate prevalentemente al proprio interno. A tal riguardo, verranno predisposti documenti di studio per regolamentare modalità e percorsi per favorire la creazione di spin-off; rafforzare le capacità competitive e di supporto alla definizione delle strategie di sviluppo. 6) Capitale umano L'INRIM, ente nato nel 2006 con una dotazione organica di 241 unità, a seguito delle successive manovre di contenimento della spesa pubblica, culminate nel 2012 con il DL 95/2012 convertito in Legge 135/2012, ha attualmente una dotazione organica di 217 unità. Le spese di personale risultano inferiori all’ 80% delle entrate correnti. Il quadro del personale in servizio al 31/12/2014 ha risentito di due effetti: uno derivante dal ritardo con cui sono state autorizzate le assunzioni a valere sul budget derivante dal turnover 2009-2013 (le assunzioni sono state autorizzate con comunicazione del 24 dicembre 2014), l'altro dall'impossibilità di far fronte, con le riduzioni apportate dalle varie norme di contenimento della spesa, al suo integrale utilizzo. Le posizioni a tempo determinato, pari a 21 unità al 31/12/2014, sono costituite da assunzioni effettuate a valere su programmi di ricerca oggetto di finanziamento diverso dal fondo ordinario dello Stato, in conformità a quanto disposto dall'art. 1, comma 188, della Legge 266/2005. La durata di tali contratti è coerente con la durata dei programmi di ricerca. E’, inoltre, da precisare che il reclutamento è avvenuto mediante pubblico concorso espletato con le identiche modalità dei concorsi per l’assunzione del personale a tempo indeterminato. La situazione di riferimento al 31dicembre 2014 è riportata nella tabella 6. Tabella 6 – Personale in servizio al 31/12/2014 Profilo Dirigente I fascia Dirigente II fascia Dirigente di ricerca Primo ricercatore Ricercatore Dirigente tecnologo Primo tecnologo Tecnologo Collaboratore tecnico E.R. Collaboratore tecnico E.R. Collaboratore tecnico E.R. Operatore tecnico Operatore tecnico Operatore tecnico Funzionario di amministrazione Funzionario di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Operatore di amministrazione Operatore di amministrazione Totale Livello I II III I II III IV V VI VI VII VIII IV V V VI VII VII VIII Dotazione Organica 1 10 23 52 2 8 7 33 15 19 11 5 5 4 1 10 1 3 7 217 Personale in servizio a tempo indeterminato al 31-12-2014 8 21 50 2 7 5 30 14 19 10 5 5 3 1 10 1 3 6 200 Personale in servizio a tempo determinato al 31-12-2014 - 17 4 21 16/19 Programmazione del fabbisogno del personale Nella programmazione del fabbisogno del personale nel triennio 2015-2017, si è tenuto conto del vigente quadro normativo che interviene nella costituzione del budget derivante dalle cessazioni intervenute nel 2014 e di quelle che si prevede intervengano nel biennio 2015-2016. In particolare, le cessazioni intervenute nell’anno 2014 che potranno essere utilizzate in termini di budget assunzionale nel successivo anno 2015, sono valutate al 50%, mentre le cessazioni intervenute negli anni 2015 e 2016 verranno valutate, rispettivamente, al 60% e al 80% in conformità a quanto stabilito dall’art. 3, comma 2 del D.L. 90/2013, convertito con modificazioni dalla legge 114/2014. Sul periodo 2015-2017 influiscono, in termini economici, i residui del budget assunzionale 2014 e le 10 cessazioni avvenute nel 2014, oltre a quelle prevedibili per il biennio 2015-2016 pari a 11 unità (9 nel 2015 e 2 nel 2016). In conformità a quanto richiesto dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri - Dipartimento della Funzione Pubblica – con lettera Prot. DFP 0050130 p-4.17.1.7.2 del 10/09/2014, e sulla base del dettaglio delle cessazioni avvenute, delle economie maturate e delle risorse finanziarie necessarie per il reclutamento del personale individuato, l’INRIM intende procedere all’assunzione di personale come esplicitato nella seguente tabella: Tabella 7 – Quadro riassuntivo delle assunzioni Anno di riferimento Budget assunzioni Utilizzo Profilo/Livello 1 Primo Ricercatore – Liv. 2 1 Ricercatore – Liv. 3 Totale budget assunzioni 2014 224.499,66 Resto budget assunzioni 2014 74.327,69 Risparmi dimissioni 2014 357.831,93 Totale budget assunzioni 2015 432.159,62 Resto budget assunzioni 2015 6.185,96 Risparmi dimissioni 2015 367.231,20 Totale budget assunzioni 2016 373.417,16 150.171,97 425.973,66 288.004,63 Modalità di reclutamento 1 Tecnologo – Liv. 3 Nuovo bando Speciale transitorio Nuovo bando 1 Dirigente Ricerca – Liv. 1 Bando autorizzato 1 Dir. Amministrativo II fascia Bando autorizzato 1 Dirigente Ricerca – Liv. 1 Nuovo bando Reclutam.ordinario 1 Primo Ricercatore – Liv. 2 Nuovo bando Reclutam.ordinario 1 Primo Tecnologo – Liv. 2 Nuovo bando Reclutam.ordinario 1 Tecnologo – Liv. 3 Nuovo bando Reclutam.ordinario 1 Dirigente Ricerca – Liv. 1 Nuovo bando Reclutam.ordinario 1 Primo Ricercatore – Liv. 2 Nuovo bando Reclutam.ordinario 1 Primo Ricercatore – Liv. 2 Chiamata diretta (*) 1 Ricercatore – Liv. 3 Nuovo bando Reclutam.ordinario 1 CTER – Liv 4 Nuovo bando (**) Reclutam.ordinario 17/19 Resto budget assunzioni 2016 85.412,53 Risparmi dimissioni 2016 126.326,50 Totale budget assunzioni 2017 211.739,03 103.977,03 1 Primo Ricercatore – Liv. 2 Nuovo bando Reclutam.ordinario 1 Ricercatore – Liv. 3 Nuovo bando Reclutam.ordinario (*) art. 13 DL-213/2009 (**) art. 55 CCNL 1998-2001 Resto budget assunzioni 2017 107.762,00 . Si precisa che attualmente, non esistono presso l’INRIM graduatorie in corso di validità per le figure di Dirigente di Ricerca/Tecnologo Liv. 1, Primo Ricercatore/Tecnologo Liv. 2, Tecnologo Liv. 3 e si prevede quindi il reclutamento attraverso l’emissione di nuovi bandi con riferimento alle procedure di reclutamento ordinario. Si precisa inoltre che per le figure di Ricercatore Liv. 3 non esistono graduatorie relative alle professionalità necessarie secondo un criterio di equivalenza. L’INRIM intende inoltre procedere all’attivazione delle procedure di progressione di livello nei profili di cui all’art. 54 CCNL 98/01, finanziate dal fondo per il trattamento accessorio nel limite delle risorse aventi carattere di certezza e stabilità, in corso di individuazione. Le modalità di reclutamento per gli anni 2016 e 2017, nonché l’utilizzo delle risorse residue, verranno completamente esplicitate in sede di programmazione per il triennio 2016-2018. Si precisa inoltre che, le risorse derivanti dai risparmi per cessazioni e le conseguenti possibilità di assunzione potranno subire variazioni a seguito dell’eventuale applicazione di quanto disposto dal comma 11 dell’art. 72 del decreto-legge 25 giugno 2008, n. 112, convertito, con modificazioni dalla legge 6 agosto 2008, n. 133 e s.m.i. così come sostituito dall’art. 5 del decreto-legge 24 giugno 2014, n. 90 convertito in legge, con modificazioni, dall’art. 1, comma 1, della legge 11 agosto 2014, n. 114 in termini di collocamento a riposo d’ufficio. Per quanto riguarda il personale a tempo determinato, come già precedentemente esposto, al 31 dicembre 2014 si registra la presenza di 21 posizioni a tempo determinato (17 ricercatori di terzo livello e 4 collaboratori tecnici enti di ricerca) che sono stati assunti esclusivamente nell’ambito dei finanziamenti derivanti da entrate diverse dal fondo ordinario statale e costituiscono elemento essenziale per la crescita e il potenziamento dell’Ente. La previsione di un potenziamento del finanziamento da fondi europei porta a prevedere un aumento a 29 Ricercatori e 10 CTER. Completa il quadro del capitale umano il complesso degli interventi formativi gestiti dall’INRIM che si sostanziano, al 31 dicembre 2014 nei dati della tabella seguente. Tabella 8 – Altro personale Personale in servizio al 31-12-2014 impiegato in ricerca Altro Personale Tipologia fonte di finanziamento NON FOE FOE Assegnisti 25 18 7 Borsisti 18 14 4 - - - - - - 43 32 11 Co.Co.Co Comandi in Entrata Totale 18/19 Operano inoltre presso l’INRIM n. 41 incarichi di ricerca a titolo gratuito e n. 20 dottorandi dell’Università e/o Politecnico di Torino. Un’osservazione finale: il vincolo di dotazione di pianta organica rende problematica una politica di reclutamento adeguata alle necessità di sviluppo di un ente di ricerca attivo e virtuoso; pertanto una qualche forma di maggior flessibilità è auspicabile. 7) Le risorse finanziarie Le risorse finanziarie sono costituite tenendo conto delle seguenti indicazioni: per il 2015 le entrate di riferimento quelle indicate nel bilancio di previsione approvato dal Consiglio di Amministrazione in data 22 dicembre 2014. Non si tiene conto del primo provvedimento di variazioni al bilancio in ogni caso in pareggio; l’entità del fondo ordinario statale è prevista in diminuzione per il 2016 e per il 2017; la prudenziale stima delle entrate per i contratti comunitari e per attività commerciali. Le disponibilità sono di seguito riportate (importi in migliaia di euro al netto delle partite di giro). Tabella 9 – Disponibilità Disponibilità Esercizio 2015 Avanzo di 7.500.000 amministrazione Contributo ordinario del 18.616.847 MIUR Contributi MIUR per 1.304.309 progetti di ricerca Contributi per la ricerca 35.000 da parte della Regione Piemonte Entrate per programmi 7.000.000 comunitari e prestazioni di servizi Altre entrate 840.000 TOTALE 35.296.156 Esercizio 2016 Esercizio 2017 18.000.000 18.000.000 1.200.000 1.100.000 50.000 100.000 6.800.000 7.000.000 800.000 26.850.000 800.000 27.000.000 Non considerando i contributi erogati dal MIUR (sia a titolo di FOE che di progetti premiali) l’autofinanziamento medio del triennio è previsto nel 25% circa delle disponibilità totali). La previsione delle spese è riportata nella tabella seguente. Tabella 10 – Spese Spese Spese per il personale dipendente (TI e TD) Spese di funzionamento (dirette e indirette) Acquisto strumentazione e altre immobilizzazioni tecniche Manutenzione straordinaria e realizzazione laboratori Oneri tributari Trasferimenti allo Stato dovuti per legge ed altri oneri TOTALE Esercizio 2015 16.195.000 Esercizio 2016 16.000.000 Esercizio 2017 16.000.000 9.799.156 4.500.000 4.700.000 4.968.000 3.535.000 3.700.000 1.836.000 1.000.000 800.000 1.400.000 1.098.000 1.000.000 815.000 1.000.000 800.000 35.296.156 26.850.000 27.000.000 Le spese relative al 2015 non tengono conto del primo provvedimento di variazioni per analogia con quanto indicato per le entrate; Per gli anni 2016 e 2017 le spese sono rapportate alle entrate considerando il contributo FOE in diminuzione e non considerando un eventuale avanzo di amministrazione. 19/19 PIANO TRIENNALE DI ATTIVITA’ 2015-2017 PARTE II: parte generale e relazione complessiva Approvato dal CdA in data 29 giugno 2015 1/43 2/43 INDICE PRESENTAZIONE ........................................................................................................................................ 5 Premessa...................................................................................................................................................... 7 1) Stato di attuazione delle attività relative al 2014 ............................................................................. 9 2) Obiettivi generali e strategici da conseguire nel triennio ............................................................ 16 3) Quadro delle collaborazioni internazionali ed eventuali interazioni con le altre componenti della rete di ricerca e delle partecipazioni .............................................................................................. 28 4) Infrastrutture di ricerca .................................................................................................................... 30 5) Attività di terza missione ................................................................................................................. 34 6) Capitale umano ................................................................................................................................. 36 7) Le risorse finanziarie ........................................................................................................................ 43 TABELLE Tabella 1 –Pubblicazioni e comunicazioni nel periodo 2010-2014 ............................................. 9 Tabella 2 - Knowledge transfer - altri prodotti di valorizzazione applicativa ............................ 9 Tabella 3 - Knowledge transfer - formazione ............................................................................. 10 Tabella 4 - INRIM – CMC ............................................................................................................... 12 Tabella 5 – Progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014 ....................................... 15 Tabella 6 – Progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014 ....................................... 15 Tabella 7 – Valore totale e finanziamento UE progetti EMPIR in avvio nel 2015..................... 28 Tabella 8 – Personale in servizio al 31/12/2014 .......................................................................... 36 Tabella 9 – Quadro riassuntivo delle assunzioni ....................................................................... 40 Tabella 10 – Programmazione del capitale umano nel triennio 2015-2017.............................. 41 Tabella 11 – Altro personale ........................................................................................................ 42 Tabella 12 – Disponibilità ............................................................................................................. 43 Tabella 13 – Spese ........................................................................................................................ 43 3/43 4/43 PRESENTAZIONE L’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), istituito con il D. Lgs. n. 38 del 21 gennaio 2004 e divenuto operativo il 1° gennaio 2006, costituisce il presidio della metrologia scientifica in Italia. Nello svolgimento dei suoi compiti, l’Istituto partecipa a organismi internazionali di coordinamento della metrologia, collabora con Istituti metrologici esteri e garantisce l’infrastruttura metrologica indispensabile allo sviluppo tecnologico del Paese nonché una distribuzione di servizi di alta qualità ed efficienza. Il ruolo internazionale dell’Italia è stato ulteriormente rafforzato nel 2014 dalla nomina del Presidente dell’INRIM nel International Committee of Weights and Measures a cui è seguita la chairmanship del Consultative Committee of Length, il cui ambito scientifico spazia dalla metrologia dimensionale per l’industria alla nano-metrologia. L’INRIM aderisce all’integrazione della metrologia europea sulla base del European Metrology Programme for Innovation and Research che favorisce lo sviluppo di una rete europea decentrata di Istituti Metrologici Nazionali. Questo network costituisce una grande infrastruttura di ricerca già pronta per gli ambiziosi obiettivi del Programma Horizon 2020, finanziati con l’applicazione dell’art. 185 del Trattato europeo di Lisbona. L’INRIM svolge un ruolo unico in Italia, collocato all’intersezione tra la scienza e la tecnologia d’avanguardia e il servizio alla Nazione, in risposta alla domanda di misure accurate, affidabili e comparabili, espressa dal mondo industriale, dagli scambi commerciali, dagli organismi pubblici di regolamentazione e controllo e dalla ricerca scientifica. Per meglio rispondere alle nuove sfide della metrologia moderna, l’attività scientifica è stata riorganizzata in tre Divisioni, sia rafforzando il sostegno all’innovazione e il servizio all’impresa sia dando piena operatività alla struttura tecnica per le Attività rivolte ai Laboratori di Taratura. In questo processo, l’INRIM potenzierà le proprie eccellenze e ne svilupperà di ulteriori in funzione delle necessità espresse dal Paese. L’attenzione sarà rivolta ai settori portanti dell’industria Italiana e ad altri emergenti e strategici, caratterizzati dall’impiego di nuove tecnologie e dall’impulso di nuove scoperte. Proseguiranno nel prossimo triennio le attività individuate nelle aree tradizionali, che tuttavia spesso ricevono stimoli di ampio rinnovamento dallo sviluppo di nuove tecnologie (micro e nanotecnologie), da nuove esigenze scientifiche (campioni atomici alle frequenze ottiche, determinazione di costanti fisiche fondamentali per realizzare nuove definizioni delle unità di misura), dalle quali discendono necessità di sviluppo di nuove metodologie di misura. A questi stimoli si accompagnano anche nuove richieste della società che riguardano salute, sicurezza, ambiente, energia. In questi ambiti relativamente nuovi l’INRIM ha già avviato attività di ricerca e realizzato nuovi laboratori di nanofabbricazione a fasci elettronici e ionici, di bioscienze (metrologia applicata alla medicina rigenerativa e riparativa), e un centro di riferimento di ultrasuoni in medicina. La ricerca sui materiali si avvale di una riconosciuta competenza nello studio e nelle misure delle proprietà dei materiali magnetici, superconduttori e nanostrutturati, avendo come obiettivi anche la realizzazione di nanostrutture e dispositivi per la metrologia, la nano-fotonica e la sensoristica. L’INRIM contribuisce alla crescita della cultura scientifica nazionale nell’ambito specifico della metrologia. Importante è da sempre l’interazione con il mondo universitario. Un dottorato in Metrologia, unico in Europa, è stato recentemente istituito. Ricercatori INRIM insegnano presso le Università italiane, molti dei quali hanno recentemente acquisito l’abilitazione a prima e seconda fascia. L’INRIM opera una parte significativa di trasferimento dei risultati della ricerca per mezzo di contratti con ESA, ASI, Thales Alenia Space, riguardanti programmi relativi al sistema satellitare Galileo (metrologia del tempo), con ESA in particolare sulla metrologia dimensionale e sui sistemi di propulsione per satelliti. Tra gli sviluppi della partecipazione a bandi regionali, è da annoverare la presenza dell’INRIM in molti poli di innovazione tecnologica, che garantiscono inoltre una migliore interfaccia con l’industria. L’INRIM svolge la sua attività di trasferimento tecnologico all’industria italiana anche attraverso i suoi servizi di certificazione e consulenza tecnica, la collaborazione con ACCREDIA (Ente Unico di Accreditamento Italiano) e i corsi di formazione tecnico-scientifica. Significativi sono stati sia il successo ottenuto dalle proposte di progetti premiali, sia il risultato conseguito dall’Istituto nell’esercizio di valutazione VQR 2004-2010 dell’ANVUR. In conclusione, il Piano Triennale 2015-2017 viene inoltrato al MIUR confidando che i pubblici poteri assicurino alle potenzialità dell’INRIM un sostegno adeguato di risorse per i crescenti impegni in ambito internazionale e nazionale, al cui adempimento tutto il personale dell’INRIM, in funzione dei diversi compiti assegnati, da sempre coopera, in un clima di stabilità e crescita per un futuro che vede tra l’altro l’estensione a nuovi campi di metrologia e certificazione e una rafforzata presenza sul territorio nazionale. Torino, 30 giugno 2015 Prof. Massimo Inguscio Presidente dell’INRIM 5/43 6/43 Premessa L'Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) è un ente pubblico di ricerca, afferente al Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca. Si occupa di scienza e tecnologia della materia e scienza delle misure, con importanti ricadute in nuovi materiali e dispositivi innovativi. Adempiendo ai suoi compiti di istituto metrologico primario, l'INRIM realizza i campioni primari delle unità di misura fondamentali e derivate del Sistema Internazionale delle unità di misura (SI), ne assicura il mantenimento, partecipa ai confronti internazionali e permette in Italia la riferibilità di ogni misura al SI; rappresenta l'Italia negli organismi metrologici internazionali. La ricerca metrologica richiede studi di frontiera da cui dipendono le costanti fondamentali della fisica (tra cui le costanti di Avogadro e di Boltzmann), i campioni primari del futuro, i materiali innovativi, le nanotecnologie e le tecnologie quantistiche (informazione, imaging e metrologia quantistica). L'INRIM supporta l'innovazione tecnologica industriale italiana ed europea: partecipa a programmi di ricerca dell'UE (è partner del progetto Galileo per la metrologia del tempo), collabora all'accreditamento dei laboratori di taratura in Italia, fornisce servizi di certificazione tecnica e di consulenza. Promuove e divulga la ricerca, curando la diffusione dei risultati nella letteratura scientifica, nei diversi settori produttivi e nella società. L'INRIM ha sede a Torino, in Strada delle Cacce 91; un altro centro operativo è dislocato a Pavia. 7/43 8/43 1) Stato di attuazione delle attività relative al 2014 1.1 Attività e risultati di maggior rilievo conseguiti nel 2014 Nella tabella successiva sono presentati alcuni indicatori di produzione scientifica e tecnologica al 31 dicembre 2014. Tabella 1 –Pubblicazioni e comunicazioni nel periodo 2010-2014 Descrizione 2010 Volumi Articoli su riviste ISI (per 2014: IF medio1= 2.2) Altri articoli su riviste e capitoli di libro Articoli su atti di congresso Rapporti tecnici (incl. relazioni per contratti) Comunicazioni (seminari, riunioni, conferenze) internazionali Comunicazioni (seminari, riunioni, conferenze) nazionali Totali 2011 2012 2013 2014 1 101 28 69 92 139 30 103 116 3 124 27 89 109 2 101 19 105 183 1 180 17 114 110 198 152 213 293 241 22 511 59 599 38 603 91 794 56 719 1IF medio 2013: 2.7; IF medio 2012: 2.0; IF medio 2011: 2.0; IF medio 2010: 2.1. Nelle tabelle seguenti sono invece riportati i principali prodotti di trasferimento delle conoscenze, suddivisi tra prodotti specifici e attività formative. Tabella 2 - Knowledge transfer - altri prodotti di valorizzazione applicativa Descrizione 2010 2011 2012 Contratti di ricerca attivi nell’anno di cui nuovi 1 Brevetti depositati in Italia o all’estero Estensioni di brevetto all’estero Certificati di taratura Rapporti di prova Altri certificati e rapporti CMC pubblicate sul KCDB del BIPM Laboratori accreditati2 Procedure di taratura Procedure di prova Documenti e procedure del Sistema Qualità Confronti chiave e internazionali On site peer review visits (di NMI stranieri) Progetti di strumenti, apparati o impianti Manufatti e realizzazioni di rilievo 2013 2014 89 30 3 1 1 438 99 84 494 164 231 18 99 33 2 1 628 70 80 498 159 239 18 98 38 4 1 597 76 27 509 164 226 14 114 38 1 1 1 458 62 25 409 164 221 14 108 21 3 2 1 712 62 21 402 170 235 5 13 106 87 44 103 37 49 92 71 84 10 4 1 2 2 6 16 37 56 29 20 5 17 34 38 1 Sono censiti sia i brevetti depositati da INRIM sia quelli di “inventori” dell’INRIM, ma depositati da altri organismi, in genere partner industriali. Sul basso numero di brevetti depositati, valgono le considerazioni già espresse sulla tendenza dei ricercatori a dare maggiore importanza alla pubblicazione che non al brevetto e sulle difficoltà/costi della gestione delle procedure brevettuali. Si continuerà a incoraggiare questa attività, operando per una sua maggiore valutazione rispetto ad altri “prodotti”. 2 . Laboratori accreditati dal Dipartimento ACCREDIA-DT con il supporto tecnico del’INRIM. 9/43 Tabella 3 - Knowledge transfer - formazione Descrizione 2010 2011 2012 2013 2014 Dottorati (triennali) attivati nell’anno Tesi concluse nell’anno (dottorato) Tesi concluse nell’anno (II livello) Tesi concluse nell’anno (I livello) Ricercatori stranieri presso INRIM (mesi-persona) Ricercatori INRIM all’estero (mesi-persona) Seminari INRIM di esperti interni Seminari INRIM di esperti esterni Corsi di formazione per esterni ed interni Organizzazione congressi, convegni e riunioni tecniche Altre iniziative (eventi, comunicazione) 10 10 15 16 37,5 8,5 11 29 14 9 6 12 20 31 35,25 10 41 24 5 14 8 40 20 7 7 24 16 9 12 11 29 29 13 10 23 14 16 8 11 10 25 13 4 26 12 33 25 31 21 29 23 10 18 26 92 1.2 Organizzazione e gestione scientifica I primi mesi del 2015 hanno visto una profonda riorganizzazione della struttura scientifica dell’INRIM, per meglio rispondere alle nuove sfide della metrologia moderna. Le quattro Divisioni tematiche in cui l’Istituto era suddiviso sono state portate a tre, con i seguenti compiti: Metrologia Fisica La Divisione sviluppa nuove conoscenze, tecnologie e metodi per la metrologia scientifica fondamentale. In particolare la Divisione cura: ‐ la realizzazione pratica del metro, del chilogrammo e del secondo ‐ la valorizzazione delle potenzialità metrologiche dell’interferometria, dell’ottica quantistica e dei sistemi quantistici ‐ la metrologia in ambito spaziale. A questo fine svolge e integra attività di ricerca teorica e sperimentale e attività di sviluppo tecnologico e conduce ricerche coordinate con l’industria mirando a raggiungere un livello di maturità tecnologica pari alla validazione in laboratorio. Nanoscienze e materiali La Divisione conduce ricerca di base e tecnologica nell’ambito delle nanoscienze e dei materiali, sia in relazione alla realizzazione di riferimenti metrologici, sia in risposta alle esigenze di innovazione tecnologica dell’industria e dei servizi. In particolare, la divisione cura ‐ la realizzazione pratica dell’ampere e della candela; ‐ lo sviluppo di tecnologie di preparazione di materiali, mezzi nanostrutturati e dispositivi e di tecnologie nanofotoniche; ‐ lo studio dei fenomeni fisici nella materia condensata. La Divisione promuove e valorizza l’originalità e le potenzialità dell’approccio metrologico alle nanoscienze ed ai materiali nelle sue relazioni con i soggetti operanti in ambito nazionale e internazionale. 10/43 Metrologia per la Qualità della Vita La Divisione sviluppa la scienza metrologica associata alla qualità della vita in relazione all’alimentazione, all’ambiente, alla salute e all’uso razionale dell’energia. In particolare la Divisione cura: ‐ la realizzazione pratica del kelvin e della mole; ‐ la metrologia biomedicale a supporto delle applicazioni diagnostiche e terapeutiche, ‐ la metrologia per la sicurezza e sostenibilità alimentare, ‐ la metrologia a supporto degli studi climatici e il monitoraggio ambientale, ‐ la metrologia per lo sviluppo di sistemi energetici affidabili e sostenibili. In questi ambiti collabora con soggetti pubblici e privati a supporto delle necessità del Paese, per il benessere dei cittadini e la tutela dell’ambiente. Oltre alle tre nuove Divisioni, è stata data piena operatività alla struttura di primo livello “Servizio Tecnico per le Attività rivolte ai Laboratori di Taratura” (STALT), con i seguenti compiti: Servizio Tecnico per le Attività rivolte ai Laboratori di Taratura (STALT) La Struttura organizza le attività di supporto tecnico all'accreditamento di laboratori sulla base di specifiche convenzioni e nel rispetto dei requisiti della normativa nazionale e internazionale e degli organismi internazionali. In particolare la Struttura: mantiene, migliora e dissemina i campioni nazionali delle unità di misura e garantisce la qualità dei riferimenti metrologici; risponde, anche in collaborazione con le divisioni, a specifiche richieste su problemi di metrologia applicata provenienti da imprese o altri soggetti pubblici o privati; sostiene iniziative di trasferimento tecnologico a livello nazionale e internazionale; promuove e partecipa ad iniziative di presentazione e diffusione dei risultati della ricerca, delle possibili applicazioni e dei servizi rivolti all'industria e alla società; è attiva nel campo della normazione nazionale e internazionale. A tale fine, la Struttura sviluppa nuove tecnologie e metodi di misura d’interesse applicativo, anche mediante la ricerca a questo finalizzata, raggiungendo un livello di maturità tecnologica dei prodotti realizzati pari alla validazione nell’ambiente rilevante. 1.3 Collaborazioni internazionali / nazionali Collaborazioni internazionali L’inizio della collaborazione tra gli enti metrologici di tutto il mondo è segnato dalla Convenzione del Metro del 18753. L’Istituto conta numerosi membri all’interno degli organismi metrologici internazionali (BIPM, CIPM e Comitati Consultivi del CIPM, OIML) ed europei (EURAMET per gli NMI e ACCREDIA per l’accreditamento). Il ruolo internazionale dell’Italia è stato ulteriormente rafforzato nel 2014 dalla nomina del Presidente dell’INRIM nel International Committee of Weights and Measures a cui è seguita la chairmanship del Consultative Committee of Length, il cui ambito scientifico spazia dalla metrologia dimensionale per l’industria alla nano-metrologia. L’INRIM partecipa inoltre, attraverso propri membri designati, ad 8 dei 10 Comitati Consultivi disciplinari del CIPM. Nel 1999 l’INRIM, insieme ad altri istituti metrologici internazionali, ha firmato il CIPM Mutual Recognition Arrangement (MRA4) che, regolando il mutuo riconoscimento dei campioni nazionali e dei certificati di 3 La Convenzione del Metro è il trattato diplomatico internazionale che ha creato il BIPM, un organismo intergovernativo posto sotto l’autorità della Conferenza generale dei pesi e misure (CGPM) e la supervisione del CIPM. Attualmente vi sono 53 Stati Membri, tra cui tutti i maggiori paesi industrializzati, e 28 Associati alla CGPM. 4 Il CIPM-MRA è stato finora firmato dai rappresentanti di 75 istituti - da 47 Stati Membri, 27 Associati alla Conferenza generale dei pesi e misure e 3 organizzazioni internazionali (IAEA, IRMM e WMO) - e copre altri 123 Istituti Designati come detentori si specifici campioni nazionali. 11/43 taratura e di misura emessi dagli NMI dei Paesi firmatari, pone le basi per l’equivalenza delle misure a livello internazionale. L’adesione al CIPM-MRA comporta l’impegno di notevoli risorse umane, strumentali e finanziarie, per mantenere e migliorare le Calibration and Measurement Capabilities (CMC) pubblicate nell’appendice C del Key Comparison Data Base (KCDB) del BIPM (http://www.bipm.org/kcdb), dove sono registrati i risultati dei confronti chiave e supplementari e le capacità di misura degli NMI, riconosciuti e validati internazionalmente dal CIPM. A dicembre 2014, nel database del BIPM, l’INRIM risulta aver prodotto 402 CMC (390 in fisica e 12 in chimica). Tabella 4 - INRIM – CMC Field 2010 2011 2012 2013 42 AUV Acoustics, Ultrasounds and Vibrations 42 42 42 42 EM Electricity and magnetism 206 209 209 L M PR QM Length Mass Photometry and Radiometry Amount of substance 39 108 23 10 42 108 23 10 42 108 23 10 108 42 108 23 10 T Thermometry 50 50 61 TF Time and Frequency 16 494 14 498 14 509 Totals 2014 5 6 62 14 409 108 43 98 23 12 62 14 402 L’INRIM partecipa inoltre alle attività dell’EURAMET (http://www.euramet.org/) - l’associazione europea degli istituti nazionali di metrologia - che è l’Organismo metrologico regionale (RMO) dell’Europa in ambito CIPMMRA. L’EURAMET coordina la cooperazione nella ricerca metrologica, nella riferibilità delle misurazioni alle unità SI, nel riconoscimento internazionale dei campioni e delle CMC dei propri membri. L’INRIM partecipa a 11 dei 12 Comitati tecnici EURAMET. Sono a carattere continuativo la preparazione e la sottomissione del rapporto annuale sullo stato e conformità del sistema di gestione per la qualità dell’INRIM al comitato tecnico TC-Quality di EURAMET e la partecipazione al progetto EURAMET 1123 “On site peer review”, in collaborazione con gli Istituti Metrologici Nazionali IPQ - Instituto Português da Qualidade (PT) e CEM Centro Español de Metrología (ES). A tal riguardo, nel dicembre 2014 l’INRIM ha sostenuto con successo la peer-visit annuale che ha esaminato i laboratori di chimica e quelli per la misura della pressione mentre, diversamente da come era stato pianificato, non ha avuto luogo la peer-visit per l’area metrologica delle grandezze elettriche e magnetiche a causa dell’indisponibilità del valutatore esterno. L’INRIM ha poi partecipato con i propri esperti, nei mesi di ottobre e dicembre 2014, alle analoghe peer-visit che hanno esaminato, rispettivamente, il sistema di gestione e i laboratori per la misura della lunghezza, della temperatura e dell’umidità del CEM e quelli per la misura del volume, massa, viscosità, temperatura, vibrazioni e lunghezze dell’IPQ. Dal 2007, l’EURAMET è responsabile per l’elaborazione e l’attuazione dello European Metrology Research Programme, EMRP. L’EMRP è un programma europeo volto a facilitare una più stretta integrazione tra i programmi nazionali di ricerca metrologica attraverso la collaborazione fra gli NMI europei con l’obiettivo di accelerare l’innovazione e la competitività in Europa. Da metà 2008 è stata avviata la prima fase (iMERA Plus) di questo programma, con la partecipazione di 19 paesi più l’IRMM. La seconda e principale fase dell’EMRP è stata formalmente avviata con la decisione congiunta del Parlamento e del Consiglio Europeo (16 settembre 2009) sulla partecipazione della Comunità (in base all’Art. 1857 del Trattato europeo) al programma EMRP intrapreso da 22 stati membri attraverso EURAMET. L’impegno complessivo su 7 anni (commitment) dei paesi partecipanti ammonta a 200 M€, cui l’Italia contribuisce per circa il 7% con 14 M€. 5 N. 3 CMC ritirate e numerosi accorpamenti di CMCs effettuati nell’Area Metrologica “Electricity and Magnetism” N. 1 CMC nuova nell’Area Metrologica Thermometry relative al Triple point of Argon 7 “Nell'attuazione del programma quadro pluriennale la Comunità può prevedere, d'intesa con gli Stati membri interessati, la partecipazione a programmi di ricerca e sviluppo avviati da più Stati membri, compresa la partecipazione alle strutture instaurate per l'esecuzione di detti programmi.” 6 12/43 La partecipazione degli istituti metrologici a questa seconda fase di EMRP è stata scandita da calls a cadenza annuale, alle quali gli enti hanno risposto attraverso la proposta di progetti di durata triennale riguardanti le tematiche proposte di volta in volta dalle calls. L’INRIM ha partecipato alla prima call, dedicata al tema dell’Energia, con 7 Joint Research Projects (JRP), ottenendo un finanziamento UE di circa 682 k€. Detta fase si è conclusa nell’anno 2013. Si sono conclusi invece nel 2014 i 14 progetti, avviati nel 2011, con cui l’Istituto ha partecipato alla seconda call, dedicata ai temi Ambiente e Industria. Per questi JRPs, 2 dei quali coordinati da ricercatori INRIM, il finanziamento UE ottenuto è stato di circa 3 M€. Per quanto concerne la terza call, sui temi Salute, SI, e Nuove tecnologie, l’INRIM ha aderito con 15 JRPs, coordinandone 1 (i progetti sono ancora in corso). Il finanziamento UE atteso dall’ INRIM nel triennio 20122014 è di circa 2,2 M€. Nel 2013 sono invece stati avviati i progetti relativi alla quarta call, dedicata ai temi Industry, SI Broader scope e Open Excellence. L’ INRIM ha contribuito con 20 JRPs, due dei quali coordinati da ricercatori dell’Istituto (i progetti sono ancora in corso). Il finanziamento europeo atteso nel triennio 2013-2015 è di circa 4 M€. Nell’ambito delle proposte della quinta call, attinente ai temi Energy e Environment, l’INRIM ha avviato nel 2014 8 nuovi progetti, prevedendo un finanziamento UE nel triennio 2014-2016 di circa 1,4 M€. A partire dal 2014 e fino al 2024, EURAMET ha lanciato un nuovo programma di ricerca denominato European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR), per il quale l’INRIM, in qualità di Istituto Metrologico Nazionale, coordinerà la partecipazione italiana con università, industrie, istituti delegati. Il valore di EMPIR è 600 M€: 300 M€ da risorse nazionali e 300 M€ dall’unione europea; il 30% del cofinanziamento comunitario, 90 M€, finanzierà la partecipazione di industrie, università e istituti di ricerca europei ed extra-europei. Il valore della partecipazione italiana a EMPIR è 24 M€, pari a circa il 7.6% del totale. Gli obiettivi del programma EMPIR sono: 1) sviluppare conoscenze e soluzioni appropriate e integrate atte promuovere l’innovazione e la competitività; 2) sviluppare tecnologie di misura indirizzate alle sfide poste dai problemi energetici, della salute e dell’ambiente; 3) creare un sistema di ricerca integrato con adeguata massa critica e impegni a livello nazionale, europeo e internazionale; 4) realizzare infrastrutture metrologiche europee ove appropriato. I dettagli sono riportati nella scheda n. 7.1 della terza parte di questo Piano Triennale. Tra le collaborazioni a livello europeo sono particolarmente significative quelle realizzate nell’ambito dei progetti del Seventh Framework Programme of the European Community for research and technological development including demonstration activities (FP7). Nel 2014 sono stati portati avanti 5 progetti (WALL, DRREAM, ITN-FACT, BRISQ2 e SetNanoMetro) e conclusi 2 (ECOTHERMO e SOC2). A partire dal 2014 la Commissione Europea ha lanciato HORIZON 2020, un nuovo Programma Quadro europeo per la ricerca e l’innovazione, le cui calls si succederanno fino al 2020. Proprio nell’ambito di questo nuovo programma, l’INRIM ha avviato nel 2014 il progetto DEMETRA (Demonstrator of EGNSS services based on Time Reference Architecture), che ha ottenuto il finanziamento riportato nella tabella seguente: Finanziamento Valore totale Committente Argomento totale (k€) (k€) EC H2020 DEMETRA Demonstrator of EGNSS services based on Time Reference Architecture 1.177 4.366 (dicembre 2014, 2 anni) Un’ulteriore importante collaborazione è quella con l’ESA (European Space Agency), iniziata nel 1998 come contributo per la definizione, lo sviluppo e la sperimentazione del sistema di tempo europeo Galileo. L’INRIM ha preso parte, come laboratorio di metrologia del tempo, a tutte le fasi sperimentali del progetto Galileo. Nel 2014 si è conclusa la fase di In Orbit Validation effettuando tutti i test del sistema con i primi 4 satelliti nello spazio. INRIM con lo sviluppo e l’operazione della Galileo Time Validation Facility ha contribuito a: 1) garantire il corretto comportamento di tutti gli orologi e scale di tempo del sistema Galileo; 13/43 2) misurare e monitorare la scala di tempo di Galileo, inviando tutti i giorni al centro di controllo le necessarie correzioni da applicare per assicurare l’accordo con il riferimento internazionale Universal Time Coordinated (UTC). Consorzi e Convenzioni con Ministeri, Regioni, Università e altri enti nazionali e internazionali L’INRIM ha partecipato all’associazione no profit ACCREDIA, ente unico di accreditamento nazionale, riconosciuto dallo Stato e vigilato dal Ministero del Sviluppo Economico, al quale l’INRIM fornisce supporto tecnico per l’espletamento delle attività di accreditamento dei laboratori di taratura. L’INRIM ha partecipato al consorzio PROPLAST. L’INRIM ha intrattenuto rapporti di collaborazione anche con altri importanti organismi nazionali ed europei che gravitano nell’ambito della metrologia, tra i quali si segnalano: - - CEI – Comitato Elettrotecnico Italiano: è un ente riconosciuto dallo Stato Italiano e dall’Unione Europea per le attività normative e di divulgazione della cultura tecnico-scientifica; significativa è la partecipazione di parte del personale INRIM ai suoi Comitati; UNI - Ente Nazionale Italiano di Unificazione: è un’associazione privata, senza fine di lucro, riconosciuta dallo Stato e dall’Unione Europea; studia, elabora, approva e pubblica le norme tecniche volontarie - le cosiddette “norme UNI” - in tutti i settori industriali, commerciali e del terziario (tranne in quelli elettrico ed elettrotecnico); rappresenta l’Italia presso le organizzazioni di normazione europea (CEN) e mondiale (ISO); parte del personale INRIM partecipa attivamente ai Working Groups e alle Commissioni dell’ente. Nel 2014 l’Istituto ha siglato importanti protocolli di intesa con le Regioni: Basilicata, per la collaborazione scientifica finalizzata allo sviluppo di tecnologie nel settore della metrologia e della sensoristica di precisione e alla certificazione della relativa strumentazione; Piemonte: l’INRIM ha collaborato, attraverso lo sviluppo di numerosi progetti di ricerca, con i Poli Regionali d’Innovazione “Meccatronica (MESAP)”, “Edilizia sostenibile e idrogeno (POLIGHT)” e “Biotecnologie e Biomedicale”, Toscana, per la collaborazione scientifica finalizzata alla metrologia per le radiazioni elettromagnetiche nella regione del teraHertz, alla metrologia biomedicale e al link ottico nazionale come nodo di collegamento per la disseminazione di segnali di riferimento di frequenza e tempo sul territorio nazionale. Sono vigenti nell’INRIM 36 convenzioni con altri Istituti e Università, nazionali e internazionali, 12 delle quali sono state stipulate nel 2014. Particolarmente rilevante quello stipulato con il National Metrology Institute of South Africa (NMISA) di Pretoria, destinato a promuovere (nell’arco di 5 anni) una stretta collaborazione in ambito metrologico fra i due Istituti. Convenzioni con enti di ricerca collaborazione scientifica nell’ambito delle metrologia con il National Metrology Institute of South Africa (NMISA) di Pretoria; convenzione, finalizzata alla gestione del laboratorio di compatibilità elettromagnetica (LACE), con Politecnico di Torino, Camera di Commercio, Industria, Artigianato e Agricoltura di Torino (CCIAA), Laboratorio Chimico della Camera di Commercio di Torino, Consorzio per la Ricerca e l’Educazione Permanente (COREP) di Torino e Istituto “Mario Boella” di Torino; sezione Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale (Roma 2) dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV): accordo di collaborazione per attività di ricerca e sviluppo tecnologico per il monitoraggio in campo ambientale con particolare riferimento al settore marino; collaborazione nei campi della ricerca scientifica e della formazione professionale con l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) di Roma; accordo quadro per la collaborazione nel campo della ricerca scientifica e della formazione professionale con il Consiglio Nazionale delle Ricerche di Roma; convenzione quadro per la collaborazione nel campo della ricerca scientifica e della formazione professionale con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) di Frascati (RM); collaborazione, nei campi della ricerca scientifica e della formazione professionale, con l’Istituto di Cibernetica del CNR "E. Caianiello" di Pozzuoli (NA). 14/43 Convenzioni con Università collaborazione scientifica con Università di Pisa, Novosibirsk State University, Novosibirsk StateTechnical University e Institute of Laser Physics; collaborazione, nel settore concernente lo sviluppo di metodologie di spettroscopia laser ad alta risoluzione e sensibilità per la determinazione di quantità di sostanza, con la Seconda Università degli Studi di Napoli - Dipartimento di Matematica e Fisica (DMF) di Caserta. Significativi sono gli accordi di collaborazione destinati ad incentivare e a potenziare l’ambito della formazione giovanile universitaria: convenzione con il Politecnico di Torino per l'attivazione e il funzionamento del corso di dottorato in metrologia, con 4 borse di studio per ciascuno dei cicli XXX, XXXI, XXXII; convenzione quadro di collaborazione scientifica, nel sostegno e nel potenziamento dell’attività di formazione di laureandi, dottorandi e giovani ricercatori, con la Societa' Italiana di Fisica (SIF) di Bologna. Per quanto riguarda la promozione della divulgazione scientifica, l’INRIM ha aderito all’Associazione Festival della Scienza: l’associazione nasce con l’obiettivo di avvicinare il pubblico ai grandi temi della scienza e della tecnologia, e ha come mission quella di promuovere, valorizzare e divulgare la cultura scientifica e tecnologica; il suo primo esperimento nel campo della comunicazione, produzione e promozione di eventi di divulgazione scientifica di rilievo internazionale è stato il Festival della Scienza, organizzato nel 2014 a Genova e riproposto per il 2015; l’associazione è aperta a nuove iniziative e disponibile ad avviare collaborazioni con realtà pubbliche e private che condividano la stessa passione per la scienza, ed è proprio in quest’ottica che l’INRIM, a partire dal 2014, ha aderito ad essa e ha delegato un proprio rappresentante quale membro del Consiglio di Amministrazione dell’organismo genovese. 1.4 Finanziamenti su programmi di ricerca Le tabelle seguenti riassumono i dati relativi ai progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014, distinguendoli per tipologia. Vengono riportati la quantità e il valore del cofinanziamento in riferimento all’intera durata del contratto. La tabella 5 riporta la quota di cofinanziamento ottenuta dall’INRIM sui programmi europei. Tabella 5 – Progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014 Tipologia Progetti avviati Progetti in corso No. (k€) No. (k€) EMRP (UE) 8 1 396 49 9 216 FP7 e H 2020 (UE) 1 1 177 7 2 096 Altri internazionali 9 1 145 Totale 9 2 573 65 12 457 Totale (k€) 10 612 3 273 1 145 15 030 La tabella 6 riporta la quota di cofinanziamento ottenuta dall’INRIM sui programmi nazionali e regionali, e la quota di finanziamento ottenuta con i progetti industriali. Tabella 6 – Progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014 Tipologia Progetti avviati Progetti in corso No. (k€) No. (k€) Nazionali (inclusi 1 6 9 1 817 MIUR e fondazioni) Regione Piemonte 2 84 6 515 Industriali Totale Totale (k€) 1 823 599 7 209 7 293 502 10 299 22 2 625 2 924 Un altro prezioso sostegno alle iniziative di ricerca è costituito dai finanziamenti ottenuti dalla fondazione bancaria Compagnia di San Paolo, che ha finanziato con 600 k€ il progetto “Oltre i limiti classici della misura sfruttando le correlazioni quantistiche”, durato due anni e concluso nel 2014. 15/43 2) Obiettivi generali e strategici da conseguire nel triennio L’INRIM ha organizzato gli obiettivi generali e strategici delle sue attività di ricerca per il triennio 2015-2017 secondo le linee individuate nell’ambito della programmazione comunitaria rappresentata da European R&D Framework Programme Horizon 2020. Le quattro Linee Prioritarie individuate in Horizon 2020, Excellent Science, Industrial Leadership, Societal Challenges and Key & Enabling Technologies, trovano corrispondenza nei quattro Obiettivi Generali individuati da EMPIR, definiti nel presente piano di attività triennale come Excellent science: developing basic scientific metrology, Industrial leadership: addressing the innovation gap, Meeting the societal challenges e Key & Enabling Technologies. L’INRIM ha individuato oltre alle linee precedenti una quinta linea prioritaria, comune a tutte le strutture, che raccoglie i principali obiettivi strategici legati al ruolo di istituto metrologico nazionale. Con riferimento a questi Obiettivi Generali, l’INRIM individua i propri obiettivi strategici in accordo con lo schema di seguito riportato. Nel grafico sono riportati i quattro principali pilastri già descritti, secondo i quali si sviluppano le attività delle tre Divisioni e della struttura di primo livello STALT in cui è organizzato l’Istituto dal punto di vista operativo. Ruolo di Istituto Metrologico Nazionale Excellent science: developing basic scientific metrology Industrial leadership: addressing the innovation gap Meeting the societal challenges Key & enabling technologies Metrologia fisica STALT: innovazione e servizi per l’impresa Metrologia per la qualità della vita Nanoscienze e materiali EURAMET - Network europeo delle misure EMPIR - European Programme for Innovation and Research MET- ITALIA - Network nazionale delle misure Ruolo di Istituto Metrologico Nazionale (NMI) Le finalità dell’INRIM, il ruolo e i compiti di Istituto Metrologico Primario sono stati attribuiti dalla legge n. 273/1991 “Istituzione del Sistema Nazionale di Taratura.” L’INRIM è firmatario per l’Italia del Mutual Recognition Arrangement (MRA), promosso dal Comité International des Poids et Mesures, per il riconoscimento reciproco dei campioni nazionali di misura e dei certificati di taratura emessi dagli Istituti Metrologici dei principali Paesi industrializzati. Ciò assicura al Paese l’equivalenza internazionale degli standard metrologici e, alle imprese italiane, la libera circolazione dei certificati emessi dai laboratori accreditati. Realizzazione e mantenimento delle unità SI Con l’entrata in vigore del nuovo Sistema Internazionale delle unità di misura, che fonda la definizione delle unità di misura sulle invarianti fisiche, INRIM ha intrapreso un progressivo lavoro di adeguamento dei suoi campioni primari alle nuove definizioni. Nel contempo vengono mantenute ed incrementate le CMC; ad oggi INRIM possiede oltre 400 CMC, tutte di altissimo livello. Al fine di mantenere ai massimi livelli la riferibilità internazionale delle misure sono attivi oltre 40 confronti chiave internazionali del CIPM e dell’EURAMET con i laboratori metrologici nazionali degli altri Paesi. Riferibilità e disseminazione delle unità SI INRIM contribuisce sia all’attività di riferibilità che a quella vera e propria di misura e prova. Mentre l’attività di taratura rivolta all’industria viene dettagliata nella scheda 8, si descrive qui l’attività 16/43 istituzionale propria dell’INRIM, quale istituto metrologico primario, per garantire la riferibilità delle misure di competenza. In questo ambito l’istituto si occupa della realizzazione e riproduzione delle unità del sistema internazionale SI, e della realizzazione delle scale multiple e sottomultiple delle unità stesse. L’attività prevista è la ricerca sui campioni, i sistemi e metodi di misura, nonché le tecniche di taratura; inoltre si occupa dello sviluppo della disseminazione in modo da soddisfare le nuove richieste di riferibilità che scaturiscono da progetti dell’INRIM, dai laboratori di taratura e dal mondo scientifico e industriale. Realizzazione e mantenimento delle unità SI Nell’ambito della metrologia delle grandezze e delle Unità del Sistema internazionale si prevede di sviluppare tecnologie di misura atte a soddisfare la domanda di riferibilità e certificazione delle realtà scientifiche ed industriali del Paese. Metrologia delle grandezze meccaniche. Nel campo della metrologia dimensionale si intende sviluppare un interferometro “double-ended” per la taratura dei blocchetti pianparalleli corti; si svilupperanno metodologie per misure quantitative di dimensioni critiche su nanostrutture e nano particelle ed un campione a larghezza di tratto - basato su tecnologia a film sottile - riferibile al campione di lunghezza con l’obiettivo di ridurre l’incertezza associata alla forma finita della punta AFM; inifne si realizzerà un campione per la taratura di encoder angolari. Nell’ambito della metrologia della massa e delle grandezze derivate, si prevede di sviluppare nuovi metodi per la disseminazione del kilogrammo in relazione alla futura ridefinizione; saranno sviluppate nuove tecniche per assicurare la riferibilità nelle misure di massa nel trasferimento dei campioni dal vuoto all'aria e viceversa. Saranno inoltre studiati gli effetti causati dall'assorbimento superficiale dei campioni, e saranno sviluppati metodi per migliorare la loro stabilità nel lungo periodo. Per la grandezza pressione si prevede l'estensione delle capacità di misurazione nel campo da circa 1 Pa a 15 kPa per applicazioni nel campo farmaceutico, delle nanotecnologie e dei semiconduttori. Lo studio e la caratterizzazione metrologica di un nuovo sistema a build-up multicomponente permetterà di estendere la riferibilità della scala di forza fino a 5 MN. Metrologia delle grandezze elettromagnetiche. L'attività prevede la ridefinizione dei campioni nazionali di corrente elettrica, resistenza elettrica, impedenza per il collegamento alle costanti fondamentali di carica dell'elettrone e costante di Planck secondo il nuovo sistema SI. Proseguiranno gli studi per la realizzazione di un ponte a comparatore di corrente basato su un sensore SQUID in corrente continua. Verrà sviluppato un riferimento di tensione continua fino a 1000 V e un divisore di tensione automatico per l’estensione della riferibilità della tensione continua nel campo 1 V – 10 nV. Nel campo delle correnti alternate sarà esteso il limite superiore di misura fino a 20 A, con una migliore incertezza e sarà proposta una nuova CMC. il campo di tensione e corrente in regime alternato verà esteso con con trasferitori termici e campionamento verso frequenze più elevate e regime non sinusoidale. Un nuovo micro calorimetro campione permetterà estendere il limite di frequenza fino al valore di 40 GHz. Verrà assicurata la riferibilità delle misure di potenza elettrica, di energia e di qualità della potenza in condizioni non sinusoidali e lo sviluppo di sistemi di taratura per trasduttori e sistemi con uscita analogica e digitale, anche con la realizzazione di una facility di taratura di wattmetri, contatori e convertitori di potenza ed energia dedicata alla disseminazione. Si prevede lo sviluppo della riferibilità per sensori di riferimento di momento magnetico, nella misura della perdita per il metodo a campo magnetico alternato e rotante, nelle tecniche "pulsed magnetic field" per la caratterizzazione di magneti permanenti. Grandezze fotometriche e radiometriche. Nell'ambito della fotometria e della radiometria fotonica vengono realizzate e mantenute le unità SI per la fotometria, la colorimetria e la radiometria di rivelatori e materiali; queste vengono supportate dai confronti internazionali in ambito EURAMET e CCPR; in particolare nel prossimo triennio sono previsti i confronti di misura per i radiometri UV-A, per i filtri neutri ed un confronto pilota per l'efficienza di rivelatori singolo fotone. Metrologia del tempo e della frequenza. Mantiene e dissemina le unità di tempo e frequenza al miglior livello di accuratezza possibile. A tal fine è opera e migliora progressivamente un campione primario di frequenza (ITFCs2) a fontana di Cs, operante in regime criogenico e capace di un’accuratezza relativa di frequenza pari a 1.7E-16. Sviluppa algoritmi per realizzare e distribuire la scala di tempo nazionale, utilizzando il campione primario ITFCs2, 4 Maser-H e 5 fasci di Cs commerciali. Il campione primario di frequenza ITCsF2 continuerà a partecipare alla rete di taratura dell’International Atomic Time. Si intende migliorare la stabilità del campione realizzando un nuovo sistema ottico e una nuova sorgente a microonda a bassissimo rumore di fase. La scala di tempo universale coordinata italiana UTC(IT) verrà migliorata mediante tripla ridondanza e l’utilizzo parallelo del campione primario di frequenza ITFCs2. La scala sarà distribuita mediante servizi innovativi sviluppati nell’ambito progetto Demetra (v. Galileo Timing Research 17/43 Infrastructure). Utilizzando nuovi sistemi di sincronizzazione verrà realizzata una scala di tempo diffusa mediante orologi di precisione sul distribuiti sul territorio nazionale e sincronizzati in tempo reale rispetto ai riferimenti assoluti in INRIM. Verranno realizzati ulteriori servizi di disseminazione attraverso il codice RAI digitale, la trasmissione via Network Time Protocol certificato, fibra ottica, satellite geostazionario e trasmissione TDMA. Verranno sviluppati servizi basati su ricevitori GPS/Galileo quali procedure di taratura assoluta, la certificazione in tempo reale in data streaming, stime geodetiche Precise Point Positioning, la predizione del offset del suo orologio ricevente e delle correzioni di steering da applicare per contenerlo. Metrologia delle grandezze termiche. L’attività di ricerca in termometria primaria, strettamente connessa con gli studi per la determinazione della costante di Boltzmann e la nuova definizione del kelvin (vedasi scheda Metrologia per la Qualità della Vita), sarà rivolta a: (i) predisporre tecniche e sistemi di misura a supporto della MeP-K per la realizzazione e la disseminazione del nuovo kelvin anche attraverso il miglioramento dell’attuale scala ITS-90; (ii) individuare e implementare nuovi approcci di termometria primaria per la realizzazione e disseminazione diretta del kelvin. Le principali attività previste riguardano la valutazione delle differenze fra la temperatura termodinamica T e le temperature definite sulla ITS-90 attraverso misure acustiche nell'intervallo compreso fra 230 K e 650 K; il miglioramento della ITS-90 dal campo criogenico fino al punto dell’Ag (961.78 °C); lo sviluppo di tecniche di termometria a radiazione per la determinazione di T oltre il punto dell’Ag; l’utilizzo di punti fissi eutettici ad alta temperatura; lo sviluppo di una tecnica multi-spettrale. Per la metrologia delle grandezze termiche, è inoltre in corso lo sviluppo dei campioni e delle metodologie di riferimento per la misura dell’umidità nei mezzi solidi, liquidi e porosi. Inoltre, al fine di estendere la scala di temperatura di rugiada/brina fino a -100 ° C (frazione molare <20 ppbv) a pressioni sub-atmosferiche si prevede lo sviluppo di un generatore di umidità termodinamico. Verrà completato lo sviluppo del nuovo campione nazionale di energia termica per il campo da 200 W a 3.3 MW in grado di operare fino a 90 °C. Per quanto riguarda la metrologia di altre grandezze termodinamiche, INRIM realizzerà il campione rimario di pressione acustica con un’ incertezza associata pari a 0,5 dB nel campo di frequenza tra 50 Hz e 10 kHz. Unità SI per la biologia. In linea con le raccomandazioni del Comitato consultivo per la chimica e la biologia (CCQM), si intende sviluppare campioni primari e materiali di riferimento per il conteggio e per l’analisi di purezza di cellule, di proteine e di acidi nucleici; modelli matematici per le stime di incertezza, accuratezza e stabilità dei campioni. Confronti internazionali. Per assicurare l’equivalenza internazionale dei campioni, l’istituto è fortemente impegnato nella partecipazione a confronti di misura chiave e supplementari in ambito CIPM ed EURAMET e in confronti bilaterali o multilaterali con gli istituti metrologici di molti Paesi. Riferibilità e disseminazione delle unità SI Grandezze meccaniche. Nella metrologia a coordinate, sono di largo interesse due tipi di campioni: i blocchetti di riscontro pianparalleli lunghi e i calibri a passi. Il miglioramento delle accuratezze dichiarate per i blocchetti di riscontro collocherà l’INRIM tra gli NMI più avanzati in questo campo. Per i calibri a passi, il campo di misura sarà esteso fino a 1020 mm per il significativo interesse delle CMM. Nel triennio si prevede di sviluppare due nuovi campioni d’angolo con un’incertezza dell’ordine di 50 nrad e partecipare ad un confronto di misura mediante un poligono ottico e un encoder angolare. Verrà consolidata la competenza nel settore degli ingranaggi e delle geometrie complesse anche attraverso la partecipazione ad un confronto per l’estensione delle capacità di misura ai campioni ad evolvente ed elica. Miglioramento delle caratteristiche, e quindi delle CMC, delle bilance di pressione che operano in mezzo liquido e del campione ad espansione statica. Partecipazione a confronti in differenti intervalli tra cui pressioni negative. L’estensione della scala della forza fino a 5 MN permetterà la disseminazione a livello industriale delle misure di forza effettuate con macchine uniassiali di alta portata. E’ in fase di progettazione un sistema di taratura di sismometri e di accelerometri in condizioni di impatto (shock): il sistema può generare livelli di shock tra 20 G e 10000 G e, a seconda della durata dell’impulso dell’impatto (nell’ordine dei millisecondi), è possibile effettuare tarature in un campo di frequenze comprese tra 5 Hz e 20 kHz. Nel settore gravimetria è in fase di studio un progetto per la realizzazione di un nuovo laboratorio come stazione di monitoraggio gravimetrica monitorata con un gravimetro relativo superconduttore e dotata di una grande piattaforma per il confronto e la taratura dei gravimetri assoluti. Grandezze elettriche. Sono in corso di studio e di realizzazione reti di resistenze per il trasferimento della riferibilità da 100 Gohm a 10 Tohm. Nell’ambito delle misure delle alte resistenze in corrente continua è attiva una collaborazione per la caratterizzazione elettrica di sensori per la spirometria e per la valutazione della qualità dell'aria. Sarà sviluppato un dispositivo trasportabile composto da un campione di tensione continua e due resistori campione per la messa in punto di strumenti elettrici multifunzione. Saranno dichiarate nuove CMC per la taratura di picoamperometri con metodo resistenza-tensione. Estensione delle capacità di misura dei Parametri S nel campo di frequenza a partire da 9 kHz e nuovi campioni elettrici di 18/43 riferimento dei parametri di scattering. Mantenimento delle capacità di misura riconosciute in ambito MRA ed estensione a nuovi settori di misura di interesse per le prove di compatibilità elettromagnetica. Nel campo delle alte tensioni e forti correnti si prevede l’estensione della CMC per le forti correnti transitorie mediante lo sviluppo di un sistema di misura utilizzabile on-site e la realizzazione di un metodo di taratura di sistemi per forti correnti stazionarie e prove di sovratemperatura per soddisfare le richieste di taratura apparecchiature prodotte dall’industria nazionale. Grandezze termiche e termodinamiche. Per quanto riguarda le riferibilità dei campioni di temperatura, INRIM svilupperà un prototipo di termometro acustico semplificato per la taratura diretta alla scala termodinamica di termometri campione con incertezza inferiore a 3 10-6. Verranno messi a punto nuovi sistemi di taratura per termocoppie ad alta temperatura con l’impiego di punti fissi eutettici e predisposte nuove CMC per coprire le esigenze provenienti dal Sistema Paese (in linea con la della politica sulla riferibilità ILAC P10 a supporto dei laboratori accreditati). E’ preista la partecipazione al confronto supplementare sulle termocoppie EURAMET T-S3. Verrà completato il confronto del campione di temperatura superficiale con l’estensione fino a 500 °C e la proposta della relativa CMC. Nel campo dell’energia termica si completerà la validazione del campione nazionale e la realizzazione della catena metrologica nazionale che permetta di assicurare la riferibilità ai laboratori e alle industrie accreditate secondo le normativa EN-ISO 17025. Si prevede di supportare la realizzazione di un campione secondario per la taratura di trasduttori di portata idrica ad alta temperatura e di energia termica. In campo termoigrometrico verrà completata la validazione del campione di umidità relativa e l’estensione del campo di misura oltre i 100 °C. Nell’ambito di un progetto con l’industria verrà sviluppato un nuovo approccio alla riferibilità in igrometria per temperature >100 °C ad alta pressione. Verranno infine caratterizzate le sorgenti sonore aerodinamiche secondarie; verranno accuratamente valutati gli effetti delle caratteristiche direzionali attraverso il confronto inter-laboratorio che coinvolgerà istituti metrologici europei. Al fine di ottenere la riferibilità della potenza sonora verrà realizzato, in collaborazione con PTB, un campione di trasferimento in grado di generare bande strette di rumore o toni puri. Procedure di taratura e prova . Proseguirà lo sforzo complessivo dell’ente per la revisione e la redazione di nuove procedure di taratura, in accordo con il Sistema qualità, secondo la norma ISO/IEC 17025:2005. L'attività di prova, e le relative procedure, verranno ulteriormente sviluppate in virtù della crescente fiducia che le aziende verso l'istituto, come tertium comparationis, sebbene INRIM non sia accreditato secondo la ISO 17043 (ad es. nelle prove acustiche, alle alte tensioni e forti correnti). Excellent science - Metrologia Fisica Sviluppa conoscenze, tecnologie e metodi per la metrologia scientifica fondamentale. In particolare cura: la realizzazione pratica del metro, del chilogrammo e del secondo; la valorizzazione delle potenzialità metrologiche dell’interferometria, dell’ottica quantistica e dei sistemi quantistici; la metrologia in ambito spaziale. A questo fine svolge e integra attività di ricerca teorica e sperimentale e attività di sviluppo tecnologico e conduce ricerche coordinate con l’industria mirando a raggiungere un livello di maturità tecnologica pari alla validazione in laboratorio. Realizzazione del metro e del secondo Il metro e il secondo sono realizzati mediante pettini di frequenza, laser stabilizzati, transizioni atomiche nelle regioni delle micro-onde e visibile, interferometria atomica e spettroscopia ottica. Proseguirà la collaborazione alla formazione della scala di tempo universale coordinato, alla sincronizzazione della scala nazionale di tempo alla scala di tempo atomico, allo sviluppo di tecniche di disseminazione dei segnali di tempo e frequenza e di confronto a distanza di orologi. Applicazioni dei campioni atomici di frequenza. I campioni atomici di frequenza (in virtù delle predizioni della relatività generale sono sensori del potenziale gravitazionale) saranno utilizzati per esperimenti di geodesia relativistica. Un’altra applicazione sarà la verifica della stabilità di costanti fondamentali, laddove la misura ripetuta nel tempo del rapporto di frequenza tra transizioni di specie atomiche diverse ne verifica la stabilità. A tal fine si propone di confrontare la frequenza della fontana di cesio con quella di transizioni molecolari in campioni raffreddati. Quale contributo allo studio della materia ultrafredda, verrà curata la disseminazione di portanti ottiche ultrastabili verso laboratori nazionali. Secondo alcune ricerche, una transizione nucleare del 299Th potrebbe essere utilizzata come standard di frequenza ad altissima accuratezza. Seppure non sia ancora stata osservata, valutazioni teoriche la stimano nel vicino ultravioletto, una regione spettrale che pone interessanti problemi metrologici non ancora risolti. Si 19/43 propone quindi una attività di ricerca, in collaborazione con la comunità dei fisici nucleari, per la realizzazione e la stabilizzazione di sorgenti laser in questa regione spettrale. L’accuratezza della realizzazione e misura della frequenza di laser ultrastabili permette di considerare il loro utilizzo nei rivelatori interferometrici di onde gravitazionali. Anche in questo campo si intende avviare collaborazioni volte allo studio delle potenzialità della metrologia delle frequenze ottiche. Le competenze sviluppate per lo sviluppo di algoritmi per la scala di tempo trovano applicazioni sia nella rilevazioni di anomalie degli orologi a bordo di satelliti (contribuendo alla definizione del servizio di integrità del sistema Galileo), sia nello sviluppo di metodi di confronto di scale di tempio via satellite utilizzando multi sistemi GNSS e tecniche di geodesia come il Precise Point Positioning o TWSTT a banda larga. Distribuzione in fibra ottica. Vedere infrastruttura “LIFT – link italiano tempo e frequenza”. Realizzazione del kilogrammo Saranno sviluppate conoscenze, competenze e tecnologie per realizzare e disseminare il kilogrammo contando atomi di silicio. L’obiettivo è dimostrare realizzazioni basate su sfere di Si (con incertezza relativa almeno pari a 2E-8) attraverso la caratterizzazione e monitoraggio (geometria, chimica e fisica) della superficie (la parte “variabile” del conteggio essendo invariante quanto non dipende dalla superficie). In collaborazione con Sincrotrone Trieste saranno sviluppate infrastrutture per l’analisi chimica e strutturale della superficie di sfere di silicio monocristallino mediante fluorescenza e diffrazione di raggi X in condizioni di riflessione totale. Saranno sviluppate presso INRIM tecnologie per la mappatura dello spessore dell’ossido superficiale (circa 2 nm) e dell’altimetria della superficie (circa 30 nm) con accuratezza adeguata a misurare variazioni di massa pari a 10 µg. Interferometria Interferometria ottica. Proseguirà lo sviluppo di tecnologie ottiche, optomeccaniche e elettroottiche per la misurazione di distanze e spostamenti con risoluzioni picometrica e sub-picometrica. L’attività si estende dalla determinazione del parametro reticolare di cristalli di silicio, alla misura e controllo di spostamenti alla scala delle dimensioni atomiche, alla metrologia dimensionale e angolare, all’interferometria assoluta per la misura di lunga distanza, alla rifrattometria, allo sviluppo di modelli matematici e tecniche di analisi statistica. Parametro reticolare del silicio. Nell’ambito di un accordo con il PTB, sarà misurato (con incertezza relativa almeno pari a 3E-9) il parametro reticolare di cristalli utilizzati per la realizzazione atomica del kilogrammo. Il laboratorio di interferometria X (concepito e realizzato nel 1975) richiede ammodernamenti e innovazioni non più possibili mediante aggiustamenti. Verrà pertanto realizzato nuovo un laboratorio ristrutturando locali sotterranei inutilizzati. Metodi ottici e acusto-ottici, interferometria X, bilancia di torsione elettrostatica. Nel 2017 saranno aperti bandi EMPIR per la ricerca di base in metrologia e le applicazioni industriali. In questa chiave e nel quadro della Strategic Research Agenda for Metrology in Europe saranno approfonditi al fine della eventuale proposizione: - La realizzazione del pascal e la misura di pressioni (statiche, dinamiche e acustiche) a partire da misure di densità, spostamenti e velocità (l’anemometria doppler, la spettroscopia a correlazione di fotoni, la rifrattometria dell’elio e l’interferometria richiedono ulteriori indagini e devono essere sviluppate capacità di misura di distanze e spostamenti acustici con risoluzioni e accuratezze picometriche e sub-picometriche); - La realizzazione del metro alla nano- e pico-scala mediante interferometria X (sorgenti X miniaturizzate e ottiche di collimazione di ultima generazione consentono di realizzare sia tavole porta-oggetti assolute per la microscopia a scansione che celle di carico per la misura assoluta di micro- e nano-forze); - La realizzazione del newton e kilogrammo microscala mediante bilancia di torsione e sospensione elettrostatiche (misura di forze alla scala dei nanonewton, validazione di interferometri miniaturizzati per la misura di spostamenti alla scala del picometro, misura della pressione di radiazione e della forza di Casimir, caratterizzazione di attuatori elettrostatici). Ottica quantistica Generazione, applicazione e misura di luce sub-Poissoniana. Saranno sviluppate e ottimizzate sorgenti di singolo fotone, sia tramite heralding da sorgenti ”parametric down conversion” sia tramite emissione da centri di colore in diamante. Le applicazioni riguarderanno protocolli e misure di conteggio di singolo fotone per la metrologia e l’informazione quantistica e l’imaging in fluorescenza a singolo fotone, in particolare in ambito biofisico. Saranno migliorate sorgenti di twin beams per applicazioni di quantum, ghost e sub-shotnoise imaging quantistico a livello microscopico. Verranno realizzati e studiati interferometri ottici con 20/43 l’obiettivo di superare i limiti di sensibilità imposti dallo shot noise sia mediante tecniche di correlazione tra interferometri, sia operando con twin beams o stati squeezed. Generazione e applicazione di stati ottici entangled. Stati ottici entangled verranno utilizzati per studio di misure quantomeccaniche “deboli”, al fine di giungere a misure amplificate di osservabili, per la realizzazione di protocolli innovativi nel campo delle tecnologie quantistiche (con particolare attenzione al quantum sensing) e la quantificazione delle risorse necessarie. Metrologia per le tecnologie quantistiche. Saranno sviluppati metodi di caratterizzazione di risorse e dispositivi utilizzati in tecnologie quantistiche quali l’informazione quantistica; in particolare, la distribuzione quantistica di chiavi crittografiche. Proseguirà la collaborazione con lo European Telecommunication Standard Institute per la definizione di uno standard europeo per la crittografia quantistica. Saranno studiati metodi quali la tomografia quantistica (di stati, canali e misuratori a valori operatoriali positivi), la quantificazione dell’entanglement (e misure di correlazioni quantistiche). Sistemi quantistici Verrà realizzato un sistema ibrido composto da ioni intrappolati e atomi neutri ultrafreddi, che separatamente già realizzano i migliori orologi disponibili (l'orologio atomico con atomi neutri di stronzio e quello con un singolo ione intrappolato di alluminio). Lo scopo è realizzare una delle prime macchine al mondo in cui gli atomi neutri ultrafreddi e gli ioni intrappolati "vivono" nello stesso apparato sperimentale. Le motivazioni sono molteplici: da un lato costruire sistemi quantistici con un maggiore livello di controllo per studiare fenomeni fisici quali la creazione controllata di composti molecolari e la dinamica di sistemi quantistici fuori dall'equilibrio. Dall'altro costruire una nuova base per le tecnologie quantistiche, quali il calcolo e la metrologia atomica. Per eliminare il micromoto degli ioni (la sorgente maggiore di incertezza nella realizzazione di orologi basati su ioni intrappolati) si intende sviluppare una trappola innovativa basata su potenziali elettrici statici e di potenziali ottici. Metrologia in ambito spaziale Sulla base di rapporti consolidati con l’industria aerospaziale, saranno sviluppate tecnologie, metodi e strumenti per la metrologia dimensionale di missioni scientifiche nello spazio (ad esempio missioni gravimetriche di nuova generazione, NGGM). In particolare, saranno sviluppati interferometri assoluti e incrementali per medie e grandi distanze – capaci di incertezze di 1 nm su distanze di 10 km – e sensori ottici e interferometrici per accelerometri di navigazione satellitare. In collaborazione con Selex-ES, sarà realizzato un prototipo industriale di una camera iperspettrale (lo sviluppo in laboratorio è stato completato) per applicazioni dall’osservazione della Terra dallo spazio, ai beni culturali, alla rivelazione remota di inquinanti in atmosfera Navigazione satellitare. Vedere infrastruttura “Galileo Timing Research Infrastructure”. Ricerche coordinate con l’industria Orologio a pompaggio ottico impulsato. La ricerca ha un ruolo fondamentale nel garantire competitività al sistema produttivo del paese. Pertanto, viene perseguito e programmato il trasferimento delle conoscenze per lo sviluppo di orologi alle realtà industriali del paese: il programma collabora con Selex-ES allo sviluppo industriale di un prototipo ingegnerizzato (per applicazioni spaziali) di orologio a pompaggio ottico impulsato basato sull’atomo di rubidio. L’attività applica i risultati di una ricerca decennale sui campioni in cella. Key & enabling technologies - Nanoscienze e materiali L’INRIM conduce ricerca di base e tecnologica nell’ambito delle nanoscienze e dei materiali, sia in relazione alla realizzazione di riferimenti metrologici, sia in risposta alle esigenze di innovazione tecnologica dell’industria e dei servizi. In particolare, cura: a) la realizzazione pratica dell’ampere e della candela; b) lo sviluppo di tecnologie di preparazione di materiali, mezzi nanostrutturati e dispositivi e di tecnologie nanofotoniche; c) lo studio dei fenomeni fisici nella materia condensata. Promuove e valorizza l’originalità e le potenzialità dell’approccio metrologico alle nanoscienze ed ai materiali nelle sue relazioni con i soggetti operanti in ambito nazionale e internazionale Metrologia elettrica quantistica: Ricerca su nuovi dispositivi e tecniche di misura per la realizzazione pratica dell’ampere e delle unità elettriche Vengono perseguite due delle linee coerenti con la definizione internazionale e il documento CCEM WGSI 09-05: 21/43 a) b) attraverso la definizione del volt tramite effetto Josephson e dell’ohm tramite effetto Hall quantistico e la relazione V = RI La ricerca riguarderà da una parte lo sviluppo di campioni di tensione con elevata purezza spettrale, tensione e banda di frequenza estesi e user friendly. Aspetti specifici saranno dispositivi a schiera micro e submicrometrici, elettroniche di pilotaggio di nuova generazione e sistemi in criorefrigeratori operanti sopra la temperatura dell’elio liquido. Interazioni sono previste nell’ambito di progetti europei e nazionali. Realizzazione pratica dell'ohm tramite l'effetto Hall quantistico: Verranno studiati nuovi dispositivi Hall in GaAs (array Hall), finalizzati alla realizzazione di valori decadici di resistenza, e dispositivi in grafene, caratterizzati anche con tecniche di impedance tomography, che permettano di ottenere la quantizzazione a valori di campo magnetico e temperatura che consentono operatività in ambienti cryogen-free tabletop. Verranno implementati sistemi di scaling di resistenza intrinsecamente riferiti (comparatori di corrente criogenici). Attraverso il conteggio delle cariche elettroniche, secondo la relazione I = n e Qui la ricerca avrà come obiettivo la messa a punto di dispositivi SET di caratteristiche metrologiche sufficientemente buone, anche attraverso una sinergia a livello nazionale. La ricerca sarà indirizzata a selezionare la tecnica di realizzazione del dispositivo in grado di fornire correnti fino al nA con minimizzazione degli errori di conteggio, in un sistema criogenico in grado di fare misure al massimo livello di accuratezza. Realizzazione pratica del farad e dell'henry Verrà realizzato un sistema criogenico e di ponti di impedenza digitali per il trasferimento del valore della resistenza di Hall quantizzata verso i campioni di capacità elettrica e di induttanza. Verranno studiati modelli elettrici di reti di configurazioni di dispositivi Hall adatti al funzionamento in regime alternato. Ricerca su nuovi dispositivi e tecniche di misura per la realizzazione della candela Secondo la Mise en pratique vengono perseguite due linee di ricerca: a) Predictable Quantum Efficient Photodiodes (PQED), fotorivelatori predicibili basati sull’effetto fotoelettrico nel silicio; tramite un’accurata modellizzazione dell’efficienza di conversione fotoneelettrone e delle perdite per riflessione in strutture a trappola è possibile realizzare rivelatori predicibili con elevata efficienza e bassa incertezza. La ricerca riguarderà la validazione di questi dispositivi attraverso la misura del rapporto e/h e della pressione di radiazione l’estensione spettrale del campo di utilizzo (NIR-SWIR) tramite PQED realizzati con fotodiodi InGaAs, oppure PQED operanti in doppio modo (fotoelettrico, radiometro a sostituzione elettrica), e infine l’utilizzazione diretta di questi campioni in filtro-radiometri per applicazioni quali la fotometria, la termometria di radiazione e misuratori di potenza per fibre ottiche. b) Sorgenti di singoli fotoni in nano-diamanti per la radiometria singolo fotone. La ricerca riguarderà lo sviluppo di sorgenti campione predicibili (on-demand) di singoli fotoni ad un rate e ad una lunghezza d’onda di emissione specifici. In particolare ci si pone l’obiettivo di aumentare significativamente il rate di emissione dei fotoni e migliorare l’efficienza del sistema di raccolta dei fotoni emessi attraverso opportune nano-strutture fotoniche (lenti, antenne,…). A supporto della caratterizzazione statistica delle sorgenti campione singolo fotone l’attività di ricerca sui rivelatori superconduttivi (TES) proseguirà con l’obiettivo principale di migliorarne significativamente l’efficienza di rivelazione e la velocità dei dispositivi. Sviluppo di tecnologie di preparazione di materiali, mezzi nano strutturati e dispositivi e tecnologie per il magnetismo, la nano fotonica e altre applicazioni Nel campo del magnetismo si prevede la realizzazione e caratterizzazione di nano-strutture magnetiche sia in film sottili magnetici che in sistemi metallici e ibridi (i.e. array per il magnetotrasporto e la generazione di spin-waves, per studi di dinamica di vortici/anti-vortici). Questo punto prevede lo studio dell'interazione degli spin elettronici con lo stato di magnetizzazione nelle nanostrutture, per applicazioni alla magneto-elettronica (spintronica) come memorie, dispositivi logici e sensori progettati con materiali metallici e ibridi da utilizzare nella sensoristica, in biomedicina e nei dispositivi a memorie magnetiche. Un ulteriore aspetto è il controllo totale dello stato di magnetizzazione mediante correnti polarizzate di spin in nanostrutture magnetiche (i.e. effetto spin-Seebeck, spin-torque, Rashba e spin Hall) che saranno studiati in dettaglio. Tali processi saranno impiegati per lo studio di dispositivi elettromagnetici basati sulla manipolazione e controllo della carica e dello spin elettronico per applicazioni metrologiche e ITC Tra questi in particolare si citano NanoSQUID per la rivelazione con risoluzione fondamentale, sia legata alle unità elettriche e fotometriche precedentemente citate che per applicazioni legate a nano particelle e nano spostamenti per applicazioni mediche. 22/43 Nell’ambito delle applicazioni per la fotonica verranno progettate e fabbricate sorgenti a singolo fotone, fotorivelatori superconduttivi TES e le nano-strutture di accoppiamento e guida. Nel campo della nanofabbricazione su larga area verranno sviluppati materiali con proprietà ottiche progettabili a priori per il sensing ambientale e per la fotonica ed i metamateriali. Sempre con metodi di selfassembly verranno studiati gli effetti di interazione tra radiazione coerente e nanostrutture, con ricadute nella plasmonica e nelle nanolavorazioni, fino all’intrappolamento di atomi freddi mediante strutture plasmoniche. Metodi e strutture non-imaging potranno consentire il miglioramento della risoluzione laterale delle tecniche MALDI. Studio di fenomeni fisici nella materia condensata e materiali funzionali L'attività dell'INRIM sui materiali funzionali si concentra sui nuovi materiali magnetici e multiferroici con transizioni di fase ed è rivolta alla comprensione della fisica che sta alla base del comportamento dei materiali e presenta tre aspetti: la preparazione di materiali, lo sviluppo di nuove tecniche di caratterizzazione, lo studio di base anche teorico dei fenomeni. In particolare si svolge ricerca nei seguenti temi: Fisica dei processi di magnetizzazione in nuovi materiali magnetici per applicazioni elettrotecniche: materiali dolci (composite materials, ferriti, materiali metallici amorfi), materiali duri (composti ad alta anisotropia magnetica senza terre rare). Termodinamica degli effetti ferro calorici, in particolare lo studio dei meccanismi fisici e gli aspetti termodinamici nei nuovi materiali per la refrigerazione a stato solido, in particolare magnetocalorici con transizioni di fase magnetostrutturali e gli effetti elettrocalorici nei polimeri ferroelettrici. Fisica dei materiali multiferroici con l'obiettivo di comprendere i fenomeni che dominano la risposta dei materiali magnetici e dielettrici alle alte frequenze. Metrologia per nano scienze nel contesto nazionale e internazionale Specialmente attraverso la formulazione di progetti in sede nazionale e europea (EMPIR) si stanno avviando sinergie con istituti della rete di ricerca italiana e internazionale. In particolare oltre agli argomenti già citati in precedenza legati alle unità elettriche e fotometriche con istituti quali il NEST e il LENS, nel triennio verranno predisposte proposte sul tema della metrologia al THz, in cui le competenze della divisione per la realizzazione di sensori si integreranno con quelle dell’INO nel campo dei riferimenti di frequenza fino e potenzialmente oltre i 5 THz. Societal challenges - Metrologia per la Qualità della Vita L’INRIM sviluppa conoscenze e innovazione nell’ambito delle attività connesse con la qualità della vita nella sua accezione più ampia. In questo contesto, in linea con i programmi di ricerca europei per la metrologia rivolti alle cosiddette “Societal Challenges” indicati nella Strategic Research Agenda di EURAMET (2015), si occupa dello sviluppo della scienza metrologica con riferimento alle applicazioni scientifiche, industriali e sociali in relazione alla salute, all’uso razionale dell’energia, all’ambiente e all’alimentazione. Le tematiche di sviluppo nel triennio riguardano la metrologia biomedicale a supporto delle applicazioni diagnostiche e terapeutiche, la metrologia per la sicurezza e sostenibilità alimentare, la metrologia per lo sviluppo di sistemi energetici affidabili e sostenibili e la metrologia a supporto degli studi climatici e il monitoraggio ambientale. Realizzazione pratica del kelvin e della mole L’attività di ricerca relativa alla nuova definizione del kelvin è rivolta a rafforzare il ruolo dell'INRIM a livello internazionale, con particolare riferimento alla determinazione della costante di Boltzmann e della temperatura termodinamica con metodi acustici. In particolare, le attività previste riguardano la determinazione della costante di Boltzmann k con metodo acustico al livello - ur(k) < 2 ppm e la valutazione delle differenze fra la temperatura termodinamica T e le temperature definite sulla ITS-90 attraverso misure acustiche nell'intervallo compreso fra 230 K e 650 K. Inoltre, si approfondiranno tecniche spettroscopiche per la determinazione della costante di Boltzmann basata sulla misura dell'allargamento Doppler (Broadening Technique) al fine di ridurre l’incertezza relativa nella sua determinazione a livelli inferiore a 510-6. Metrologia Biomedicale L’attività in questo ambito è rivolta a dare il necessario supporto metrologico al miglioramento e allo sviluppo di nuove metodiche diagnostiche e terapeutiche nell’ambito delle scienze biomediche e biologiche, attraverso lo sviluppo di metodologie e tecniche di misura riferibili e di modelli teorico-numerici avanzati ad esse complementari. 23/43 Un ambito di attività riguarderà la dosimetria delle applicazioni diagnostiche e terapeutiche basate su campi elettromagnetici e ultrasuoni. Per quanto riguarda la risonanza magnetica a immagini (MRI) verranno sviluppati strumenti di analisi modellistico-sperimentali a supporto di una dosimetria personalizzata, includendo l’estensione della diagnostica a pazienti portatori di protesi. Funzionale a questo scopo sarà anche lo sviluppo di tecniche di ricostruzione del SAR locale a partire da misure in tempo reale del campo B1+ in-vivo, basate su Electric Properties Tomography (EPT), in grado di permettere la ricostruzione spaziale 3-D in-vivo delle proprietà dielettriche dei tessuti umani. Nell’ambito delle metodiche terapeutiche, proseguiranno gli studi sull’influenza dei fenomeni di scattering e/o di assorbimento in relazione agli effetti termici indotti conseguenti all’impiego di campi ultrasonori (US) focalizzati. Parallelamente si studieranno, in-vitro e in-vivo, i meccanismi di attivazione di specifici profarmaci (ALA) legati agli effetti meccanici dell’onda ultrasonora e strettamente connessi ai meccanismi di cavitazione. Infine, si intende dare supporto metrologico alla standardizzazione e allo sviluppo delle tecniche di ipertermia elettromagnetica indotta, attraverso la valutazione, il controllo e la localizzazione della deposizione di energia e dell’incremento di temperatura dei tessuti, anche mediante l’impiego di nanostrutture magnetiche opportunamente caratterizzate e modellizzate. Un secondo ambito di attività riguarderà lo sviluppo della ricerca metrologica a supporto delle metodiche diagnostiche multimodali quantitative, basate sull’impiego di MRI e US. In questo ambito, si intende avviare uno studio esplorativo per lo sviluppo di modelli numerici avanzati di tipo Maxwell-Block in grado di riprodurre in modo virtuale una seduta di risonanza magnetica. Un ruolo importante rivestirà lo sviluppo di materiali simulatori tissutali (TMM) innovativi e di tecniche di misura riferibili per la loro caratterizzazione a supporto dei cicli di interconfronto tra laboratori clinici nazionali. Un terzo ambito di attività riguarderà lo sviluppo di nuovi metodi di misura per terapie avanzate, quali cell terapies e medicina rigenerativa, e di nuovi biomarkers per diagnostica/monitoraggio in medicina di precisione. Nell’ambito delle metodologie non-invasive di indagine biologica, l’attenzione sarà focalizzata, in particolare, allo sviluppo di microscopia multimodale label-free, di analisi secretomiche e di metabolismo cellulare, di generazione dinamica di VOC in traccia basati sulla diffusione, di metodi di misura del comportamento elastico di cellule con AFM. Attraverso lo sviluppo di modelli elettromagnetici dedicati, si avvierà un’attività di ricerca di carattere esplorativo finalizzata allo studio di nanostrutture magnetiche come potenziali scaffold per potenziali applicazioni nella medicina rigenerativa. In relazione alla sensoristica e manipolazione di bio-sistemi, si studieranno da un punto di vista teoricomodellistico sensori miniaturizzati per il rilevamento di nanoparticelle magnetiche, focalizzando l’attenzione su diverse tipologie di dispositivi realizzati con materiali nanostrutturati (sensori magnetoresitivi, dispositivi spintronici e magnonici, ecc.). Si avvierà inoltre, attraverso l’impiego di modelli numerici su scala microscopica, uno studio esplorativo per l'utilizzo di sistemi magnetici nanostrutturati nella veicolazione e manipolazione di nanoparticelle magnetiche. Metrologia Alimentare La necessità di garantire la sicurezza alimentare per la tutela dei consumatori richiede lo sviluppo e l’utilizzo di tecniche di misura precise, accurate e affidabili. L’attività sarà rivolta a dare supporto metrologico per l’analisi dei prodotti alimentari, e in tal senso verranno sviluppati metodi di misura riferibili alle unità del SI, tecniche innovative di analisi e nanosensori per il monitoraggio degli alimenti. Per quanto concerne lo sviluppo di metodi per l’analisi degli alimenti, si intende fornire supporto metrologico per la determinazione delle quantità limite tollerabili per i contaminanti chimici naturali o artificiali e i residui presenti nei prodotti alimentari. Questo obiettivo verrà realizzato sia mediante l’impiego di tecniche riferibili alle unità SI, quali l’Attivazione Neutronica. Inoltre verrà effettuato uno studio di fattibilità per verificare se le tecniche di voltammetria di ridissoluzione, utilizzate per la determinazione della concentrazione di additivi e contaminanti negli alimenti, possono essere candidate come metodi di misura primari. Metodi innovativi basati sul tecniche spettroscopiche quali Infrarosso e Raman (SERS e TERS) saranno sviluppati per la valutazione dell’origine di alimenti e materie prime costituenti (tecniche di fingerprinting). In questo ambito si svilupperanno inoltre tecniche per la standardizzazione delle proprietà chimico-fisiche e dimensionali di nanoparticelle di TiO2 impiegate nell’industria alimentare. Per quanto riguarda lo sviluppo di sensori per l’analisi degli alimenti, si prevede di realizzare sonde SERS, basate su plasmoni di superficie, e test-strips per sviluppare tecniche di misura in grado di rilevare la presenza di contaminanti e allergeni in matrici alimentari complesse e incrementare la velocità di risposta e l’accuratezza delle analisi dei cibi. Un aspetto specifico riguarderà lo sviluppo di sensori per la rilevazione di contaminanti alimentari provenienti dal packaging, focalizzando in particolare l’attenzione su interferenti del sistema endocrino come il Bisfenolo A. Verrà inoltre sviluppato un sistema di misura basato sulla 24/43 conducibilità elettrica per determinare la migrazione delle nanoparticelle di argento dai contenitori agli alimenti. Saranno infine applicate tecniche chimiche e spettroscopiche al fine di valutare parametri chimici e fisici degli alimenti quali il contenuto di acqua, i radicali liberi per determinare la degradazione ossidativa e i sottoprodotti del trattamento radiolitico nelle matrici alimentari. Metrologia per l’energia e l’ambiente L’evoluzione del sistema energetico verso un modello sostenibile e affidabile comporta una trasformazione delle attuali infrastrutture di trasporto e distribuzione. Il contributo dell’INRIM in questo ambito è incentrato sullo sviluppo di riferimenti, sensori e metodologie di misura per le problematiche relative alla caratterizzazione, estrazione e trasporto di combustibili e ai sistemi di distribuzione e utilizzo dell’energia elettrica. Per quanto riguarda le tematiche ambientali, il contributo di INRIM sarà focalizzato a migliorare la riferibilità nelle misura di inquinanti atmosferici e contaminanti e a fornire il supporto metrologico per gli studi sulla meteorologia, l’oceanografia e la climatologia. Particolare attenzione sarà rivolta alla definizione di una partecipazione qualificata alla prossima Call Energy & Environment del programma EURAMET/EMPIR, i cui bandi di apriranno nel 2016. Sui temi relativi alla metrologia per i sistemi energetici, un campo di attività riguarderà la riferibilità delle misure finalizzate al monitoraggio e controllo della rete elettrica. Si studieranno nuovi sistemi per la caratterizzazione in laboratorio e on-site di sensori e strumenti di misura in presenza di sollecitazioni analoghe a quelle riscontrabili sulle reti. Si sperimenteranno inoltre metodi per la compensazione in tempo reale della risposta dinamica di trasduttori di tensione e si svilupperanno metodi per la caratterizzazione per confronto di sensori di nuova generazione. Per quanto riguarda la generazione di piccole potenze (energy harvesting) si allestirà un set-up sperimentale per la caratterizzazione riferibile di materiali e dispositivi magnetostrittivi sottoposti a stress statici e dinamici e si svilupperanno modelli fisico-numerici volti alla previsione delle caratteristiche dei dispositivi. In relazione alla determinazione delle proprietà termofisiche dei combustibili, un tema di ricerca riguarderà la misura delle proprietà del gas naturale liquefatto (LNG). A questo scopo verrà completata la realizzazione di un trasduttore a ultrasuoni per la misura simultanea di densità e velocità del suono a 110 K, al fine di monitorare il contenuto di additivi e contaminanti su impianti esistenti. I risultati delle misure verranno inclusi nella nuova formulazione dell’equazione di stato dei gas naturali, mantenuta dal GERG. Si svilupperanno inoltre nuove metodologie per la caratterizzazione delle proprietà fisiche e chimiche del bioetanolo, allo scopo di fornire un valore economico alle materie prime acquistate dalle bioraffinerie di III generazione. Infine, verranno estese le capacità di misura di densità e viscosità di fluidi non-Newtoniani (ad esempio i “drilling fluids”) in particolari condizioni di temperatura e pressione. Sul tema dello studio delle proprietà termofisiche dell’acqua (pura e oceanica), si intendono caratterizzare termodinamicamente i fenomeni di superficie delle acque oceaniche in ampi intervalli di temperatura (tra 0 e 40 °C), pressione (fino a 70 MPa) e salinità (tra 10 e 38), utilizzando campioni di acqua marina standard IAPSO, al fine di migliorare i modelli predittivi dei processi di evaporazione. Inoltre, si svilupperanno metodi di misura della densità e velocità del suono in stati stabili e metastabili dell’acqua pura sotto-raffreddata nell’intervallo di temperatura compreso fra -30 e 0 °C e per pressioni da 200 MPa a 400 MPa allo scopo di estendere la validità dell’equazione di stato (IAPWS-95) anche in condizioni termodinamiche estreme, di interesse a fini industriali. Sul tema della riferibilità e misura di inquinanti atmosferici e contaminanti, si svilupperanno campioni primari di gas serra e loro precursori (CO2 e NOX) mediante due metodi primari complementari in grado di garantire i valori di incertezza obiettivo richiesti dal WMO (1 ppm per CO2). Per quanto concerne i microinquinanti organici, si intende dare riferibilità metrologica alle misure di alcuni Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA), mettendo a punto metodi di estrazione da matrici ambientali reali, quali il particolato atmosferico, nell’intorno del valore obiettivo di 1 ng/m3 previsto dalla normativa Europea (Direttiva CE 2004/107/CE - D. Lgs. 155/2010). Per quanto concerne la metrologia per la meteorologia e la climatologia, verrà messa in funzione e caratterizzata una camera climatica in grado di simulare condizioni atmosferiche terrestri utili allo studio delle dinamiche dei sensori impiegati in meteorologia. Un altro aspetto riguarderà lo studio del permafrost per fini climatologici, che richiede misure accurate di temperatura in-situ, data la significatività dell’evoluzione del fenomeno. A questo fine, verrà realizzato un dispositivo da laboratorio per la valutazione delle incertezze nelle diverse metodologie di misura. Infine, si intende realizzare un sito di misurazione di parametri meteorologici per fini climatologici (definizione di una stazione “reference grade”). La stazione, equipaggiata con strumenti riferibili ai campioni INRIM, costituirà il test-bed per valutare i parametri e le condizioni che influenzano le misure di temperatura atmosferiche, in vista della revisione della norma WMO siting classification (ISO/TC 146/SC 5, ISO/FDIS 19289:2014(E). 25/43 Industrial leadership - STALT: Innovazione e servizi per l’impresa L’INRIM organizza e svolge attività di supporto all’industria; risponde a specifiche richieste su problemi di metrologia applicata provenienti da imprese e altri soggetti pubblici o privati; sostiene iniziative di trasferimento tecnologico a livello nazionale e internazionale e partecipa all’attività di normazione nazionale e internazionale. La struttura sviluppa nuove tecnologie e metodi di misura d’interesse applicativo, mediante attività di ricerca finalizzata, raggiungendo un livello di maturità tecnologica dei prodotti realizzati pari alla validazione nell’ambiente rilevante. Nel triennio verranno ulteriormente sviluppate le attività di ricerca applicata nei campi delle misure meccaniche, elettromagnetiche, acustiche e termiche anche in collaborazione con i partner metrologici europei e l’industria. Si individuano tre linee di attività nei settori della metrologia meccanica, elettromagnetica e termica. Metrologia meccanica. Estensione alle grandi dimensioni (ordine delle decine di metri) delle capacità di misurazione a coordinate, anche in ambiente non cooperativo, come quello di produzione. Tipiche aree applicative sono quella aerospaziale e delle grandi apparecchiature. INRIM sta sviluppando un nuovo paradigma di misurazione a coordinate: InPlanT (Intersecting Plane Technique). Messa a punto di un sistema di generazione e misura di nano-angoli per la taratura di accelerometri per la missione spaziale BepiColombo: l’incertezza da raggiungere sarà dell’ordine di 10-4 con accelerazione di 1 mm/s2. Sviluppo di metodologie di caratterizzazione della forma e finitura di geometrie complesse quali ingranaggi e sistemi di trasmissione di medie/grandi dimensioni impiegati nei generatori eolici. Verranno studiati i parametri ottimali di densità del campionamento e filtraggio delle forme così come le componenti caratteristiche (ondulazione e rugosità) delle superfici in gioco. Verrà realizzato un campione costituito da un settore di anello di diametro 1 m e con scanalatura a profilo sferico. Studio di nuovi parametri per la caratterizzazione di superfici funzionali, in particolare per la correlazione tra la topografia, le dimensioni critiche e le proprietà funzionali in gioco. Tra queste verranno prese in esame superfici funzionali quali le celle fotovoltaiche e superfici strutturate ottenute con tecniche a stampaggio. INRIM realizzerà in collaborazione con NPL un sistema di posizionamento ad appoggi cinematici per campioni di larghezza fino a 150 mm. Per la metrologia di superfici nanostrutturate, in particolare per i campioni a larghezza di tratto (fino a 10 nm), e delle nanoparticelle sferiche e non, verranno studiate metodologie ibride di misurazione basate sulla fusione di dati ottenuti da tecniche microscopiche diverse (AFM e SEM), tali da migliorare l’accuratezza delle misure delle dimensioni critiche. Una nuova configurazione del sistema ottico-interferometrico verrà implementata per gli assi xy del microscopio a sonda. Riferibilità e caratterizzazione degli effetti di scala sulle proprietà meccaniche dei materiale. Misurazioni di indentazione e tensile-test di campioni su meso- e macro-scala e studio degli effetti di scala in funzione della temperatura. Metrologia elettromagnetica. Si segnala un forte interesse dell’industria italiana per le prove di cortocircuito. Si prevede un miglioramento delle capacità di prova di cortocircuito con l’obiettivo di raggiungere il livello di 100 kAs e l’adeguamento dell’impianto di prova di cortocircuito per l’esecuzione di prove di tenuta dei quadri elettrici all’arco interno. Nell’ambito di un progetto europeo verranno analizzati aspetti concernenti l’applicazione di apparecchi di illuminazione (prevalentemente allo stato solido) in ambienti illuminati ai fini della valutazione degli effetti flicker nell’illuminazione stradale e del danno fotobiologico dovuto a più sorgenti di bassa potenza presenti contemporaneamente nel campo visivo. Ulteriori attività riguardano la misurazione della ripartizione della radianza spettrale e della radianza spettrale mediante sfera integratrice, con un significativo sforzo per la riduzione dell’incertezza di misura con valutazione della stabilità della corrente di buio durante la misurazione gonio-fotometrica. Metrologia termodinamica. Si prevede lo sviluppo di nuovi sistemi di riferimento per la temperatura superficiale fino a 500 °C e nuovi sensori basati su fosfori termografici per la misura in situ nei processi di trattamento termico, forgiatura e saldatura di leghe speciali per applicazioni aeronautiche e navali. Si prevede lo sviluppo di nuovi sistemi di riferimento per la misura di umidità ad alta temperatura e alta pressione (vapore saturo) impiegati nelle misure di processo in applicazioni industriali di essiccamento e di produzione alimentare. Verrà completato un sistema di riferimento per la misura dei flussi termici per applicazioni collegate al risparmio energetico nel settore dell’edilizia. Sistemi di contabilizzazione dell’energia termica: la realizzazione dell’impianto di simulazione di riscaldamento domestico permette di avviare sperimentazioni e campagne di validazione su sensori di nuova 26/43 generazione per la contabilizzazione dell’energia termica consumata in ambiente domestico, per una più adeguata valutazione dei costi da attribuire alle singole utenze. L’attività verrà svolta in sinergia con industrie nazionali e straniere interessate ad una valutazione metrologica dell’efficienza di Soft e Smart sensor per la contabilizzazione energetica e di ingegneria di processo per i trattamenti termici. Infine, altro obiettivo sarà fornire strumenti per migliorare la metrologia delle superfici ingegnerizzate e nanostrutturate. In particolare, per la misurazione della temperatura nel punto di contatto di usura tra superfici con lo sviluppo brevettuale di tecniche di misura e sensori integrati a fibra ottica. Ricerca pre-normativa e supporto alla normazione L’INRIM collabora da molti anni e stabilmente con gli enti formatori nazionali quali UNI e CEI e internazionali, ISO ecc., partecipando ai lavori e/o presiedendo numerosi organismi tecnici operanti in quasi tutti i campi delle misure e delle connesse apparecchiature. E’ in corso di sviluppo la nuova normativa tecnica per le specifiche geometriche di prodotto. Essa è di grande aiuto concettuale e pratico quando la misurazione viene effettuata per valutare le prestazioni di uno strumento di misura indicatore, ad esempio in fase di accettazione e riverifica. In questo caso lo strumento in prova è il misurando, mentre la quantità nota applicata è il riferimento. Questa inversione influenzerà la consueta prospettiva di valutazione dell'incertezza, in particolare per quanto riguarda la verifica di prestazioni di CMM (Coordinate Measuring Machine). I risultati attesi dal progetto 14IND03 forniranno il supporto tecnico per l’adeguamento e l’aggiornamento delle norme per le prove di proprietà meccaniche di materiali. A supporto delle nuove esigenze industriali in campo manifatturiero, sono in corso numerose revisioni di norme tecniche sia in termini di incertezza e accuratezza di misura, sia per implementare nuove definizioni concordate a livello internazionale. In particolare, per il miglioramento del linguaggio dei simboli utilizzati (il cosiddetto G3) per individuare la cosiddetta via minima alla riferibilità nel caso di sistemi complessi e per le prove di durezza dei materiali. Normativa per la metrologia del suono e l'acustica degli edifici. Recentemente è stata istituita una roadmap in acustica edilizia, nell’ambito EAA TC-RBA WG4 "Sound insulation requirements and sound classification", al fine di ridefinire procedure di misura in situ e in laboratorio. Tra queste procedure è stato proposto di effettuare misure di comportamento modale in un ampio intervallo di frequenze compreso il campo a basse frequenze (da 50 Hz a 100 Hz). Questa permetterebbe una riconsiderazione delle misure acustiche sia dal punto di vista teorico che quello pratico. L’INRIM nell’ambito del suo ruolo rilevante in ambito internazionale nell’acustica edilizia, è impegnato ad effettuare studi approfonditi ed esaustivi nel campo delle basse frequenza. Utilizzando i risultati del JRP SIB 56, verranno definite nuove norme in ambito ISO per la misura della potenza sonora di macchine e per la taratura di sorgenti sonore di riferimento con tracciabilità diretta al campione di potenza sonora Sono in corso di stesura linee guida (Best Practice) per la caratterizzazione delle superfici funzionali e saranno studiati dei parametri ottimali di campionamento e filtraggio per le forme e finiture degli elementi e campioni nell’ambito del progetto ENG56. Supporto all’industria e confronti interlaboratorio Impegno strategico è il mantenimento dei servizi di taratura e certificazione, che richiedono importanti risorse per quanto riguarda l’impegno di personale, ambienti di laboratorio e apparecchiature, mediante lo sviluppo di nuove facilities che consentano di avviare nuovi e/o migliori servizi e un nuovo modello organizzativo orientato ad un rapporto più stretto con l’industria. In tale ottica si segnala l’attivazione della struttura di “Customer care service” per ricevere, esaminare e riscontrare le richieste dell’utenza e la lavorazione dei prodotti; l’attivazione di un nuovo servizio riguardante l’offerta, l’organizzazione e la valutazione scientifica di confronti di misura interlaboratori (ILC), a supporto dei laboratori industriali accreditati o in fase di accreditamento, in sinergia con ACCREDIA - Ente Italiano di accreditamento; la consulenza tecnico-scientifica per la realizzazione e l'avviamento di laboratori di taratura e prova. L’INRIM collabora stabilmente e proficuamente anche con ACCREDIA - Ente Italiano di Accreditamento, mettendo a disposizione proprio personale esperto, per l’attività di esame e/o valutazione di documentazione tecnica e/o l’esecuzione di visite ispettive presso i laboratori accreditati e/o la realizzazione di guide tecniche specialistiche. 27/43 3) Quadro delle collaborazioni internazionali ed eventuali interazioni con le altre componenti della rete di ricerca e delle partecipazioni Nel triennio 2015-2017 proseguiranno le collaborazioni con organismi quali CIPM, BIPM, EURAMET ed ESA. L’INRIM porterà avanti anche nuovi progetti in ambito Horizon 2020. Tra le nuove collaborazioni in ambito Euramet sono da segnalare 9 progetti che hanno partecipato alla prima call EMPIR lanciata nel 2014 e che verranno avviati a partire dal 2015. Il finanziamento totale è di circa 1.500 k€. La tabella seguente li riporta in dettaglio: Tabella 7 – Valore totale e finanziamento UE progetti EMPIR in avvio nel 2015 RESEARCH POTENTIAL INDUSTRY Call Acronimo Titolo 14IND01 3DMetChemIT 14IND03 i20 Strength‐ABLE 14IND04 EMPRESS 14IND05 MIQC2 14IND06 Pres‐to‐Vac 14IND09 MetHPM 14IND11 HIT 14IND12 INNANOPART Advanced 3D chemical metrology for innovative technologies Metrology for length-scale engineering of materials Enhancing process efficiency through improved temperature measurement Optical metrology for quantum enhanced secure telecommunication Industrial standards in the intermediate pressureto-vacuum range Metrology for highly-parallel manufacturing Metrology for humidity at high temperatures and transient conditions Metrology for innovative nanoparticles Finanziam ento totale UE (k€) 325 Valore totale progetto(k €) 1.800 300 1.799 170 1.683 312 1.583 unfunded 1.798 170 1.608 210 unfunded 1.704 34 34 Towards the propagation of AC Quantum Voltage Standards ACQ‐PRO Nel 2015 vengono avviati anche i due seguenti progetti internazionali che rientrano nell’area del programma europeo Horizon 2020: SELECTA (Grant Agreement con la Research Executive Agency (REA) di finanziamento del progetto di ricerca “Smart ELECTrodeposited Alloys for environmentally sustainable applications: from advanced protective coatings to micro/nano-robotic platforms); PlusOne (ERC Grant Agreement con l'European Research Council Executive Agency (ERCEA) di finanziamento del progetto di ricerca "An ultracold gas plus one ion: advancing Quantum Simulations of in-and out-of-equilibrium many-body physics). A livello nazionale vengono invece avviati i seguenti progetti per industria: Utilizzo degli insetti come fonte proteica sostenibile nei mangimi: uno studio di fattibilità: contratto con Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta – Torino; Sviluppo di un sensore NO2: contratto con Trustech s.r.l. – Torino; Sviluppo e verifica di conformità alla normativa tecnica di apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (condotti sbarre BT): contratto con IAM s.r.l. - Travagliato (BS); Sviluppo e verifica di conformità alla normativa tecnica di apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (condotti sbarre BT): contratto con Pogliano BusBar s.r.l. -Grugliasco (TO). 28/43 Per quanto riguarda le partecipazioni in società consortili, continua l’impegno dell’INRIM nell’ambito del consorzio Proplast. A partire dal 2015 l’Istituto parteciperà al nuovo Consorzio Torino Piemonte Internet eXchange (TOP-IX). I componenti del Consorzio sono 85, tra cui: Regione Piemonte, Regione Valle d’Aosta, Città metropolitana di Torino, Città Studi Biella, Comune di Asti, Comune di Novara, CSI Piemonte, Intesa Sanpaolo, AEM, Politecnico di Torino, Telecom Italia S.p.A., La Stampa, Fastweb, Tiscali, Wind. Si tratta di un consorzio senza fini di lucro costituito nel 2002 con lo scopo di creare e gestire un NAP (Neutral Access Point) per lo scambio del traffico Internet nell’area del Nord Ovest. Il Consorzio TOP-IX è attivo su diversi fronti: dalla gestione delle infrastrutture per Internet Exchange, al Development Program, con cui dal 2006 fornisce sostegno a progetti di innovazione tecnologica, fino alla piattaforma di Streaming. Gli obiettivi del Consorzio TOP-IX, promossi e sostenuti dalla Regione Piemonte, sono legati allo sviluppo della produttività del territorio piemontese e di tutto il Nord Ovest attraverso l’uso dell’ICT e della fibra ottica. Tra le attività istituzionali e di ricerca dell'INRIM rientra la realizzazione e la disseminazione dell'unità campione di tempo e frequenza; dal 2008, l’INRIM ha sviluppato la tecnica innovativa del Link Ottico di Frequenza, che permette misure remote di tempo e frequenza con accuratezze senza eguali. Dal maggio 2013, si è costituito un link di frequenza in fibra ottica tra Torino e Firenze lungo 640 km, successivamente esteso, nel giugno 2014, verso Medicina (BO). Con le connessioni verso Francia e Svizzera, l’INRIM parteciperà alla fondazione di un network di link ottici tra i principali Istituti Metrologici Europei. Sia per la direttrice verso la Francia, che per raggiungere in fibra il tessuto produttivo del Nord-Ovest italiano, si è ravvisata l’esigenza di avvalersi del Consorzio Torino Piemonte Internet eXchange (TOP-IX). Il costo complessivo annuale è di € 37.000,00 per il primo anno di consorziamento e di € 32.000,00 per gli anni successivi (per un periodo minimo di adesione pari a tre anni). Il triennio 2015-2017 vedrà anche la continuazione delle collaborazioni con i seguenti organismi: - - - ACCREDIA: si tratta dell’ente unico di accreditamento nazionale, al quale l’INRIM fornisce supporto tecnico per l’espletamento delle attività di accreditamento dei laboratori di taratura; CEI – Comitato Elettrotecnico Italiano: è un ente riconosciuto dallo Stato Italiano e dall’Unione Europea per le attività normative e di divulgazione della cultura tecnico-scientifica; significativa è la partecipazione di parte del personale INRIM ai suoi Comitati; UNI - Ente Nazionale Italiano di Unificazione: è un’associazione privata, senza fine di lucro, riconosciuta dallo Stato e dall’Unione Europea; studia, elabora, approva e pubblica le norme tecniche volontarie - le cosiddette “norme UNI” - in tutti i settori industriali, commerciali e del terziario (tranne in quelli elettrico ed elettrotecnico); rappresenta l’Italia presso le organizzazioni di normazione europea (CEN) e mondiale (ISO); parte del personale INRIM partecipa attivamente ai WorkingGroups e alle Commissioni dell’ente; Poli Regionali d’Innovazione: in particolare nel 2015 l’INRIM ha proseguito un progetto di ricerca nell’ambito del polo “Architettura sostenibile e idrogeno (POLIGHT)”. Nei primi sei mesi del 2015 vengono stipulate 4 nuove convenzioni con i seguenti enti di ricerca/Regioni/Università: collaborazione scientifica e tecnologica su “Determination of the Avogadro constant and the kilogram realisation by counting Si atoms” con il Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) - Braunschweig (Germany); collaborazione scientifica su “Metrological traceability for PAHs quantification in environment and study of the certified reference materials” con lo Zhejiang Institute of Metrology of the People’s Republic of China (ZJIM) – Hangzhou; protocollo d’intesa a fini di collaborazione nell’attività di ricerca scientifica su tematiche di comune interesse con la Regione Toscana. Nell’ambito delle collaborazioni con le istituzioni accademiche, l’INRIM prosegue nell’organizzazione di corsi di II e III livello nell’ambito delle proprie competenze, ed in particolare promuove un corso di dottorato di Metrologia. 29/43 4) Infrastrutture di ricerca EURAMET E’ la Rete europea per la promozione della collaborazione per la ricerca e lo sviluppo tecnologico nel campo della metrologia. Non dispone né realizza infrastrutture proprie, ma promuove l'utilizzo comune, coordinato e sinergico delle infrastrutture metrologiche nazionali. Nella prospettiva di convergenza della metrologia europea in una struttura integrata, l’obiettivo dell’INRIM è creare le opportunità per la localizzazione di una sede scientificamente rilevante in Italia. EURAMET gestisce programmi di ricerca e sviluppo nel campo della scienza delle misure (anche per applicazioni nei settori emergenti dell’energia, ambiente e salute) per l’integrazione dei laboratori nazionali e l’innovazione di prodotti e processi di produzione. Tali programmi sono cofinanziati (attraverso l'art. 185 del trattato comunitario) dagli stati nazionali e la comunità europea (European Metrology Research Programme, EMRP, 2009-2017, 400 M€ – European Metrology Programme for Innovation and Research, EMPIR, 20142025, 600 M€). Sono consorziati gli istituti metrologici e gli istituti delegati alla funzione di istituto metrologico di 37 stati europei (circa 120 istituti). L’Italia è il quarto partner con un impegno economico di circa l’ 8%, ma il terzo per produzione scientifica; ricercatori INRIM sono ai primi posti per quantità e qualità delle pubblicazioni indicizzate prodotte dei programmi di ricerca EURAMET. INRIM rappresenta l’Italia nell’assemblea dei soci, nel consiglio di amministrazione e nel comitato di gestione dei programmi di ricerca. I costi di gestione dei programmi di ricerca EMRP (2009 – 2017) e EMPIR (2014 – 2025), sono definiti nella misura del 5% del costo totale dei programmi (400 M€ e 600 M€, rispettivamente). Essi sono interamente a carico dei membri di EURAMET. La quota associativa a EURAMET (in carico a IMRIM) è 20 k€/anno Il contributo italiano per la gestione dei programmi di ricerca congiunti (in carico a INRIM) è 1.4 M€ per EMRP (2009-2017) 2.4 M€ per EMPIR (2014-2025) I costi di partecipazione nazionale agli organismi di EURAMET (comitato di gestione dei programmi di ricerca, assemblea dei soci, consiglio direttivo, comitati tecnici) ammontano a 10 k€/anno. Galileo Timing Research Infrastructure L’Europa è impegnata nella costruzione di un sistema di navigazione satellitare per il quale sono necessarie competenze di metrologia attualmente sparse e non sempre formate. L’infrastruttura promuove le capacità di ricerca e formazione sia per lo sviluppo della navigazione europea, sia per lo sviluppo di applicazioni industriali e nuove tecnologie. Rappresenta la base per una rete di laboratori di eccellenza per l’applicazione della metrologia del tempo alle missioni spaziali europee valorizzando le competenze già presenti sul territorio italiano. L’infrastruttura si basa sulle competenze e le strutture costruite in INRIM a supporto del timing del sistema Galileo e su contratti ESA e della comunità europea. L’infrastruttura costituisce 1. un incubatore e “test bed” per algoritmi, elementi di timing di terra e di bordo, servizi con dimostrazione e validazione end-to-end, l’aggiornamento tecnologico del sistema, lo sviluppo di applicazioni tecniche e scientifiche; 2. una struttura di riferimento metrologico per la validazione e monitoring in tempo reale del segnale di Galileo, degli orologi di bordo e di terra, del Galileo System Time, e della disseminazione del tempo universale coordinato del segnale Galileo; 3. un centro di formazione e addestramento sia a livello scientifico (con un programma di Dottorato), sia a livello industriale. L’attività si articola in programmi. 1) Definizione, operazione e miglioramento del sistema di timing di Galileo. a. Partecipazione alla Galileo Time Validation Facility FOC (congiuntamente a GMV di Madrid) utilizzando la scala di tempo nazionale UTC(IT) come riferimento per lo steering del Galileo System Time; b. Valutazione e simulazione di scenari per un sistema intelligente di bordo di monitoring degli orologi (contratto G2G di SELEX ES); 30/43 c. Validazione e stima in tempo quasi reale sia degli orologi di bordo e della scala di tempo di Galileo, sia il monitoring della disseminazione di UTC e del GPS To Galileo Time Offset fatta da Galileo (contratto SEA team support di THALES Italia); d. Monitoring del timing di EGNOS, il sistema di completamento europeo al GPS (Contratto EGNOS monitoring con CNES, progetto H2020 GSA – GNSS Supervising Agency) 2) Studio e sperimentazione dei servizi di timing di Galileo a. Sviluppo e sperimentazione di sistemi di time transfer basati sul segnale di Galileo con modulazione ALTBOC (contratto ESA EGEP TIME5: Improving Time Transfer with Galileo E5 ALTBOC); b. Dimostrazione di servizi di timing di Galileo che aggiungano caratteristiche di accuratezza, disponibilità e certificazione al tempo trasmesso da Galileo con nuove possibilità di time transfer (contratto H2020 DEMETRA, 16 partners di 8 paesi coordinati da INRIM). Si sperimenteranno un codice RAI digitale, la trasmissione via NTP certificato, via fibra ottica con segnali di timing, via satellite geostazionario e via TDMA. Si svilupperanno servizi basati su ricevitori GPS/Galileo definendo procedure di taratura assoluta, un servizio di certificazione in tempo reale in data streaming, stime geodetiche di tipo Precise Point Positioning, la predizione del offset dell’orologio ricevente e le correzioni di steering da applicare per contenerlo. L’infrastruttura è stata finanziata dall’ESA e dalla comunità europea sia direttamente (senza bando di selezione), sia attraverso bandi competitivi. I finanziamenti ricevuti sono: Anno Fondi NON MIUR k€ 2010 1254 2011 150 2012 76 2013 940 2014 400 2015 2000 2016 2500 LIFT - link italiano tempo e frequenza L’infrastruttura di Tempo e Frequenza su Fibra (LIFT) crea una distribuzione innovativa di segnali di tempo campione usando fibre ottiche commerciali. Intende portare i segnali campioni dell’INRIM nei principali centri (scientifici. Industriali, finanziari) italiani senza degrado delle prestazioni. Oggi, la migliore distribuzione richiede sistemi satellitari. LIFT permetterà risultati equivalenti in tempi di misura enormemente inferiori (un secondo per ottenere quanto il satellite può offrire in un giorno) e migliorerà l’accuratezza di tre ordini di grandezza (dai nanosecondi ai picosecondi). Gli obiettivi di LIFT sono: i) distribuire stabilmente i segnali campione INRIM in fibra a una decina di centri italiani e due siti transfrontalieri per l’accesso alle reti europee; ii) creare i presupposti per un sistema che dalla dorsale irraggi in siti secondari. Infine, LIFT sperimenterà sistemi ibridi fibra/ponti radio di ultimo chilometro per superare, anche nella metrologia di tempo, il digital divide italiano. È evidente la sinergia infrastrutturale tra LIFT e le realizzazioni future del Piano Nazionale per la Banda Ultra Larga. I segnali di riferimento per il tempo e la frequenza sono generati dall’INRIM mediante un insieme di orologi atomici, mantenuti costantemente allo stato dell’arte. Questi segnali sono distribuiti con varie tecniche (disseminazione radiotelevisiva, internet, satelliti). L’uso di fibre ottiche commerciali permetterà la distribuzione senza degrado di precisione, cosa impossibile con le altre tecniche, consentendo all’utente remoto di ricevere segnali di qualità pari a quella presente nei laboratori INRIM. Questo si ottiene generando una radiazione laser a frequenza ultrastabile, idonea al trasporto su fibra ottica commerciale e costantemente misurata dagli orologi dell’INRIM. L’infrastruttura in fibra si compone del cavo e degli apparati di amplificazione per compensarne le perdite. L’architettura deve essere completamente ottica e bidirezionale per compensare il rumore di fase introdotto dalla fibra stessa, che degraderebbe l’accuratezza del segnale. LIFT prevede sia l’uso di fibre dedicate che la distribuzione simultanea (attraverso canali dedicati) sulla medesima fibra di traffico dati e segnali metrologici. 31/43 Gli utenti dell’infrastruttura LIFT sono: gli osservatori radioastronomici con le antenne di Bologna, Noto e Cagliari; la geodesia spaziale con le antenne per la navigazione in deep space di Matera (ASI); il centro di controllo di terra degli orologi del sistema satellitare Galileo al Fucino; aziende di aerospaziali di eccellenza in Lombardia e Lazio; sedi finanziarie (Torino e Milano); osservatori astronomici (Val d’Aosta); i centri di eccellenza scientifica (LENS, Università, CNR-INO – Firenze; CNR-IFN – Milano; CNR-INO – Napoli). LIFT guarda all’Europa, per creare il ramo meridionale di una rete di link ottici che hanno i nodi principali nei maggiori Istituti Metrologici europei (INRIM in Italia, OBSPARIS in Francia, PTB in Germania, NPL nel Regno Uniuto). Il raccordo europeo utilizzerà i collegamenti transfrontalieri italofrancese (Tunnel del Frejus, Lione, Strasburgo, Parigi) e italosvizzero (Tunnel del Bianco, Ginevra, Francoforte, Monaco). MET-ITALIA Network nazionale delle misure Il Network nazionale delle misure MET-ITALIA promuove la valorizzazione delle competenze, dei laboratori e delle infrastrutture nazionali nell’ambito della scienza delle misure, creando complementarità e integrazione. MET-ITALIA ha la finalità di incrementare, attraverso specializzazione e sinergie, la partecipazione del Sistema Italia ai programmi di ricerca comunitari in sintonia con i capisaldi di Horizon 2020. Gli obiettivi riguardano le applicazioni metrologiche di importanza strategica nazionale, per offrire capacità di misura e riferibilità al sistema produttivo nazionale, a supporto della competitività delle imprese e delle tecnologie manifatturiere e a garanzia del controllo di qualità di prodotti e servizi. Per esigenze funzionali del network l’INRIM prevede la creazione di gangli operativi distaccati, collocati nel centro-sud Italia, al fine di rafforzare la sua vocazione nazionale. L’INRIM ha avviato la costituzione di gangli operativi sul territorio nazionale, con l’obiettivo di allargare il raggio di azione ad altri temi di interesse tecnologico e scientifico in campo ottico, della salute e delle comunicazioni; energetico, nano-tecnologico, agro-alimentare e delle comunicazioni contribuire alla valorizzazione delle competenze tecnico-scientifiche e diventare polo di attrazione e richiamo per giovani laureati; costituire un supporto tecnologico di valenza internazionale a favore delle realtà produttive e industriali delle Regioni. Con la creazione di Sedi distaccate sul territorio, l’INRIM costituisce e rafforza la rete nazionale, valorizzando le eccellenze esistenti nell’ambito della scienza delle misure. L’allargamento della “base metrologica” del Paese a nuovi soggetti su argomenti di importanza strategica nazionale permetterà di accrescere la competitività e l’efficacia nell’attrarre i consistenti finanziamenti europei in ricerca metrologica. L’allargamento considera le competenze già presenti sul territorio nazionale in particolare, nella Regione Toscana per la metrologia della frequenza, per la metrologia delle radiazioni elettromagnetiche alle frequenze del TeraHerz e per la metrologia biomedicale, e nella Regione Basilicata per quanto riguarda la metrologia per il clima e l’ambiente, il bioagroalimentare, le applicazioni energetiche, lo spazio e la geodesia. Il piano prevede: 1. Toscana sui temi: - metrologia per le radiazioni elettromagnetiche nella regione del teraHertz nell’ambito homeland-security - metrologia biomedicale per lo sviluppo dei riferimenti di misura per i biosegnali, l’ottica biomedica, la biomeccanica e la diagnostica MRI - link ottico nazionale, come nodo di collegamento tra LIFT e LIFT+ per la disseminazione di segnali di riferimento di frequenza e tempo ad alta accuratezza, e per la gestione dell’anello di monitoraggio del mare Tirreno LIFT-UNDERWATER 2. Basilicata sui temi: - metrologia per l’ambiente per assicurare la riferibilità delle misurazioni e la robustezza dei dati nel monitoraggio di parametri fisici atmosferici al suolo e nella troposfera - nanotecnologie applicate alla biochimica e all’agroalimentare per lo sviluppo di dispositivi e metodi di misura e loro applicazione al campo bioagroalimentare e dell’agricoltura di precisione, - metrologia per le applicazioni energetiche per il supporto e la riferibilità delle misure nella filiera di produzione degli idrocarburi, nella loro distribuzione e nella caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche ed energetiche. 32/43 - link ottico nazionale, come nodo di collegamento tra LIFT+ e LIFT-SUD per la disseminazione di segnali di riferimento di frequenza e tempo ad alta accuratezza, e la sincronizzazione in fase dei Radiotelescopi di Medicina, Noto e Matera. 3. Sicilia sui temi: nodo di collegamento tra LIFT+ e LIFT-SUD per la disseminazione di segnali di riferimento di frequenza e tempo ad alta accuratezza, e la sincronizzazione in fase dei Radiotelescopi di Medicina, Noto e Matera nodo di collegamento tra LIFT-SUD e Malta per la disseminazione di segnali di riferimento di frequenza e tempo ad alta accuratezza con cross-border ITA-MALTA nodo di collegamento tra LIFT-SUD e LIFT-UNDERWATER, da Noto a Firenze, via Trapani, Cagliari e Olbia Gli ambiti di intervento delineati nel progetto di costituzione di un Nodo Lucano della rete metrologica nazionale sono coerenti alla Strategia regionale di specializzazione intelligente (S3) individuata dalla mappatura di Invitalia, in particolare per i settori dell’energia e dell’ambiente, della chimica verde, della micro/nano elettronica e dell’agro-alimentare. La metrologia è una KET per la Regione Basilicata. Lo sviluppo dei programmi di ricerca prevede un corrispondente sviluppo progressivo di occupazione knowledge-based di alto livello per laureati in discipline scientifiche e tecnologiche. Per lo sviluppo dei temi scientifici assegnati è indispensabile programmare un’azione di inserimento stabile di ricercatori, tecnologi e tecnici qualificati nelle strutture di ricerca. Infatti la ricerca metrologica e soprattutto le sue applicazioni richiedono da un lato una solida preparazione di base ed una formazione di alto livello scientifico e tecnologico, dall’altro una continuità operativa per assicurare l’impiego efficiente e la funzionalità di strutture complesse. Nanofacility Piemonte Nanofacility Piemonte INRIM è un laboratorio di nanofabbricazione mediante microscopia elettronica e ionica. È attivo dal 2010 grazie ad un contributo della Compagnia di San Paolo, e vanta al suo attivo migliaia di ore di funzionamento per servizi alla ricerca sul territorio e in metrologia. L’impatto di tale struttura sulla produzione scientifica dell’INRiM e sul conseguimento di progetti EMRP non è stato trascurabile negli ultimi 4 anni, l’INRiM ha pertanto deciso di potenziarne la struttura e le capacità con l’upgrade di alcune apparecchiature che compongono il laboratorio. L’infrastruttura è dedicata alla ricerca nel campo della nanofabbricazione e al controllo della materia a livello nanoscopico, per la realizzazione di micro e nanodisposiitivi di interesse fondamentale e applicato, fornendo un servizio a livello regionale, nazionale ed europeo. Vengono sviluppate allo stato dell’arte le seguenti tecnologie: Electron Beam Lithography per ogni tipo di geometrizzazione su scala nanometrica, Ion beam Sculpting per la fabbricazione di dispositivi nanoSQUIDs, SET e dispositivi basati su whiskers e nanowires, ottiche diffrattive e nanostrutture per la plasmonica e la fotonica, preparative per microscopia elettronica in trasmissione e per tecnologie X (Gisax, Nexafs, etc.). Lavorazione FIB ed EBL+RIE del diamante per la fabbricazione di nanostrutture superficiali di estrazione della radiazione dai centri di luminescenza tramite nanolenti, lenti di Fresnel, nanopillars e guide d’onda. Tali tecniche sono accoppiate a litografia ottica e a litografia per self-assembly, con una continuità di risoluzione che va dai centimetri ai 10 nanometri. 33/43 5) Attività di terza missione L’attività di terza missione comprende la valorizzazione e la promozione dei risultati della ricerca in metrologia, contestualizzando i risultati e i prodotti ottenuti per favorire l’avanzamento delle conoscenze sia a fini produttivi sia sociali. Attività di alta formazione L’INRIM collabora alle attività formative istituzionali svolte dalle università. Tale collaborazione si esercita attraverso convenzioni e accordi quadro, o attraverso la assegnazione a ricercatori INRIM di incarichi di insegnamento in corsi di laurea, master e dottorati di ricerca. Numero totale di corsi di didattica universitaria (corsi di laurea, master) erogati Numero totale di ore di didattica universitaria complessivamente erogate Numero di ricercatori e tecnologi complessivamente coinvolti Numero totale di corsi di dottorato in convenzione Numero totale di studenti di dottorato attivi nell’anno Numero di borse di dottorato erogate dall’ente 68 (dal 2012 al 2014) 1.458 (dal 2012 al 2014) 41 (dal 2012 al 2014) 12 (dal 2012 al 2014) 38 (nel 2014) 5 (nel 2014) Formazione continua e permanente La formazione adulta è una componente fondamentale del lifelong learning. Per formazione continua e permanente si intendono tutte le attività formative rivolte a soggetti adulti, al fine di adeguare o di elevare il loro livello professionale; rientrano in questa categoria anche gli interventi formativi promossi dalle aziende in stretta connessione con l'innovazione tecnologica e organizzativa del processo produttivo. Numero totale di corsi erogati Numero totale di ore di didattica assistita complessivamente erogate Numero totale di partecipanti Numero di ricercatori e tecnologi coinvolti complessivamente Numero di organizzazioni esterne coinvolte come utilizzatrici dei programmi di cui imprese di cui enti pubblici di cui istituzioni no profit 30 (dal 2012 al 2014) 600 (dal 2012 al 2014) 350 (dal 2012 al 2014) 20 (dal 2012 al 2014) 6 2 2 2 Servizi conto terzi L’INRIM svolge attività di taratura di strumenti e mantenimento delle capacità di taratura riconosciute in ambito MRA svolte dall’Istituto.Tale attività è sviluppata riscontrando le richieste di riferibilità e di misure innovative, anche in nuove aree scientifiche, provenienti dai settori dell’industria e della pubblica amministrazione, e contestualizzando i risultati e i prodotti ottenuti per favorire l’avanzamento delle conoscenze sia a fini produttivi sia sociali. Per supportare l’utenza sul mercato internazionale, favorendo l’esportazione e il libero scambio delle merci, l’INRIM è firmatario dell’accordo internazionale Mutual Recognition Arrangement (MRA). In tale ambito, l’INRIM ha sviluppato e rende disponibili all’utenza oltre 400 capacità di taratura e misura, oltre a numerose e diversificate altre capacità erogate su richiesta dell’utenza, nell’ambito del ruolo nazionale ricoperto di Istituto Metrologico Italiano. Impegno strategico in tale contesto è il mantenimento di tali servizi, che richiedono importanti risorse per quanto riguarda l’impegno di personale, ambienti di laboratorio e apparecchiature, mediante lo sviluppo organizzativo e di nuove facilities che consentano di avviare nuovi e/o migliori servizi. 34/43 Nella tabella seguente sono riportati i dati dei certificati di taratura e prova emessi dall’INRIM: Anno Numero di documenti emessi Rapporti di prova Altri certificati e rapporti 99 84 2010 Certificati di taratura 1.438 Totale 2011 1.628 70 80 1.778 2012 1.597 76 27 1.700 2013 1.458 62 25 1.545 2014 1.712 62 21 1.795 1.621 Attività di Public Engagement Si intende l'insieme di attività senza scopo di lucro con valore educativo, culturale e di sviluppo della società. Tra le attività di Public Engagement dell’INRIM spiccano le seguenti: Partecipazione a comitati per la definizione di standard e norme tecniche Partecipazione alla formulazione di programmi di pubblico interesse (policy-making) Iniziative di orientamento e interazione con le scuole di ogni ordine e grado + cittadinanza Organizzazione di eventi pubblici Siti web divulgativi Produzione e gestione di beni culturali Si tratta delle attività di valorizzazione del patrimonio culturale svolte dall’INRIM e, in particolare, la fruizione e l’accesso a strutture museali e collezioni scientifiche, attività che dimostrano la capacità da parte dell’ente di fornire un contributo alla comunità. Tra queste attività spicca la riqualificazione della sede storica dell’Istituto, all’interno della quale è presente una collezione di strumenti scientifici legata alla storia della metrologia industriale Brevetti L’INRIM persegue la tutela e la valorizzazione dei risultati della ricerca, promuovendo il deposito e l’utilizzo dei brevetti nonché azioni per favorire il trasferimento tecnologico e l’applicazione di soluzioni innovative all’industria. A tal riguardo, si predisporranno documenti di studio riguardanti lo sviluppo della cooperazione con altre organizzazioni, pubbliche e private e la partecipazione a iniziative in materia di innovazione e di trasferimento della conoscenza, per stimolare l’interesse del sistema delle imprese all’applicazione dei risultati della ricerca. Numero totale di brevetti depositati nell’anno Numero totale di brevetti per i quali nell’anno sia stata ottenuta la concessione 2 - Spin off L’INRIM promuove la costituzione di imprese fondate sull’impiego di saperi e di tecnologie sviluppate prevalentemente al proprio interno. A tal riguardo, verranno predisposti documenti di studio per regolamentare modalità e percorsi per favorire la creazione di spin-off; rafforzare le capacità competitive e di supporto alla definizione delle strategie di sviluppo. 35/43 6) Capitale umano L'INRIM, ente nato nel 2006 con una dotazione organica di 241 unità, a seguito delle successive manovre di contenimento della spesa pubblica, culminate nel 2012 con il DL 95/2012 convertito in Legge 135/2012, ha attualmente una dotazione organica di 217 unità. La situazione di riferimento al 31dicembre 2014 è riportata nella seguente tabella. Tabella 8 – Personale in servizio al 31/12/2014 Profilo Dirigente I fascia Dirigente II fascia Dirigente di ricerca Primo ricercatore Ricercatore Dirigente tecnologo Primo tecnologo Tecnologo Collaboratore tecnico E.R. Collaboratore tecnico E.R. Collaboratore tecnico E.R. Operatore tecnico Operatore tecnico Operatore tecnico Funzionario di amministrazione Funzionario di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Operatore di amministrazione Operatore di amministrazione Totale Livello I II III I II III IV V VI VI VII VIII IV V V VI VII VII VIII Dotazione Organica Personale in servizio a tempo indeterminato al 31-12-2014 1 10 23 52 2 8 7 33 15 19 11 5 5 4 1 10 1 3 7 217 8 21 50 2 7 5 30 14 19 10 5 5 3 1 10 1 3 6 200 Personale in servizio a tempo determinato al 31-12-2014 - 17 4 21 Le spese di personale risultano inferiori all’ 80% delle entrate correnti. Il quadro del personale in servizio al 31/12/2014 ha risentito di due effetti: uno derivante dal ritardo con cui sono state autorizzate le assunzioni a valere sul budget derivante dal turnover 2009-2013 (le assunzioni sono state autorizzate con comunicazione del 24 dicembre 2014), l'altro dall'impossibilità di far fronte, con le riduzioni apportate dalle varie norme di contenimento della spesa, al suo integrale utilizzo. Le posizioni a tempo determinato, pari a 21 unità al 31/12/2014, sono costituite da assunzioni effettuate a valere su programmi di ricerca oggetto di finanziamento diverso dal fondo ordinario dello Stato, in conformità a quanto disposto dall'art. 1, comma 188, della Legge 266/2005. La durata di tali contratti è coerente con la durata dei programmi di ricerca. E’, inoltre, da precisare che il reclutamento è avvenuto mediante pubblico concorso espletato con le identiche modalità dei concorsi per l’assunzione del personale a tempo indeterminato. 36/43 Programmazione del fabbisogno del personale Ciò premesso, per la programmazione del fabbisogno del personale nel triennio 2015-2017, va tenuto conto del vigente quadro normativo che interviene nella costituzione del budget derivante dalle cessazioni intervenute nel 2014 e di quelle che si prevede intervengano nel biennio 2015-2016. In particolare, le cessazioni intervenute nell’anno 2014 che potranno essere utilizzate in termini di budget assunzionale nel successivo anno 2015, sono valutate al 50%, mentre le cessazioni intervenute negli anni 2015 e 2016 verranno valutate, rispettivamente, al 60% e al 80% in conformità a quanto stabilito dall’art. 3, comma 2 del D.L. 90/2013, convertito con modificazioni dalla legge 114/2014. Conseguentemente, sul periodo 2015-2017 influiscono, in termini economici, i residui del budget assunzionale 2014, le 10 cessazioni avvenute nel 2014 oltre a quelle prevedibili per il biennio 2015-2016 pari a 11 unità (9 nel 2015 e 2 nel 2016). In conformità a quanto richiesto dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri - Dipartimento della Funzione Pubblica – con lettera Prot. DFP 0050130 p-4.17.1.7.2 del 10/09/2014, si espone, qui di seguito, il dettaglio delle cessazioni avvenute, delle economie maturate e delle risorse finanziarie necessarie per il reclutamento del personale individuato. Tabella A - Risparmi cessazioni anno 2014 N. Unità 1 1 Profilo/Livello Tecnologo/LIV3 Fascia 2 solo giuridica Tredicesima mensilità Motivo cessazione 29.017,94 2.755,56 217,68 2.436,30 11.705,34 46.132,82 Dimissioni volontarie 22.977,49 11.647,22 172,32 1.929,15 12.486,90 49.213,08 Dimissioni volontarie 01/02/2014 53.756,27 2.755,56 277,68 4.502,83 20.839,40 82.131,74 Raggiunti limiti di età CTER/LIV. 4 28/02/2014 25.298,71 11.647,22 189,72 2.124,04 13.348,29 52.607,98 Decesso OPAMM/LIV. 7 Dirigente Ricerca/LIV. 1 Fascia 6 01/05/2014 19.292,72 11.647,22 144,72 1.619,79 11.119,51 43.823,96 Dimissioni volontarie 01/06/2014 78.829,39 2.755,56 358,32 6.598,98 30.104,37 118.646,62 Raggiunti limiti di età 01/07/2014 25.298,71 11.647,22 189,72 2.124,04 13.348,29 52.607,98 Dimissioni volontarie 01/09/2014 78.829,39 2.755,56 358,32 6.598,98 30.104,37 118.646,62 Raggiunti limiti di età 01/10/2014 65.150,44 2.755,56 277,68 5.452,34 25.036,25 98.672,27 Raggiunti limiti di età 17/12/2014 33.873,02 2.755,56 217,68 2.840,89 13.493,63 53.180,78 Risoluzione ex officio 1 1 1 CTER/ LIV. 4 Dirigente Ricerca/ LIV. 1 Fascia 7 solo giuridica Primo Ricercatore/ LIV. 2 Fascia 7 1 Ricercatore/ LIV. 3 Fascia 3 1 IVC Costo annuo escluso trattamento fine rapporto 01/01/2014 1 1 Stipendio Tabellare oneri a carico dell'ente circa 34% 01/01/2014 CTER/LIV. 5 Primo Tecnologo/LIV.2 Fascia 6 solo giuridica 1 Data cessazione Accessorio (valore medio) Totale risparmio cessazioni 2014 Risorse utilizzabili per assunzioni (50%) 715.663,85 357.831,93 37/43 Tabella B - Risparmi cessazioni anno 2015 - Previsionale N. Unità Data cessazione Stipendio Tabellare Tredicesima mensilità Costo annuo escluso trattamento fine rapporto 01/01/2015 21.050,63 11.647,22 0,00 1.754,22 11.713,70 01/02/2015 58.750,88 2.755,56 277,68 4.919,05 22.679,08 89.382,25 Raggiunti limiti di età 01/06/2015 87.805,46 2.755,56 358,32 7.346,98 33.410,55 131.676,87 Dimissioni volontarie 01/06/2015 25.298,71 11.647,22 189,72 2.124,04 13.348,29 FAMM/LIV. 4 01/09/2015 25.298,71 11.647,22 0,00 2.108,23 13.278,41 52.607,98 Dimissioni volontarie Termine periodo 52.332,57 esonero dal servizio 1 CTER/ LIV. 4 01/11/2015 25.298,71 11.647,22 189,72 2.124,04 13.348,29 52.607,98 Dimissioni volontarie 1 OPTER/LIV. 6 01/12/2015 21.050,63 11.647,22 157,92 1.767,38 11.771,87 46.395,02 Dimissioni volontarie 1 OPTER/LIV. 8 Primo Ricercatore/ LIV. 2 Fascia 7 01/12/2015 18.190,09 11.647,22 136,44 1.527,21 10.710,33 42.211,29 Dimissioni volontarie 01/12/2015 65.150,44 2.755,56 277,68 5.452,34 25.036,25 98.672,27 Raggiunti limiti di età 1 OPTER/LIV. 6 Primo Ricercatore/ LIV. 2 Fascia 6 Dirigente Ricerca/LIV. 1 Fascia 7 1 CTER/ LIV. 4 1 1 1 IVC oneri a carico dell'ente circa 34% Motivo cessazione Termine periodo 46.165,77 esonero dal servizio 1 Profilo/Livello Accessorio (valore medio) Totale risparmio cessazioni 2015 Risorse utilizzabili per assunzioni (60%) 612.052,00 367.231,20 Tabella C - Risparmi cessazioni anno 2016 - Previsionale N. Unità Data Stipendio Profilo/Livello cessazione Tabellare Primo Ricercatore 1 Liv. 2 Fascia 6 01/10/2016 58.750,88 Ricercatore 1 Liv. 3 Fascia 6 01/12/2016 44.443,68 Totale risparmi cessazioni 2016 Risorse utilizzabili per assunzioni (80%) Accessorio (valore medio) IVC Tredicesima mensilità oneri a carico dell'ente circa 34% Costo annuo escluso trattamento fine rapporto Motivo cessazione 2.755,56 277,68 4.919,05 22.679,08 89.382,25 Raggiunti limiti di età 2.755,56 217,68 3.721,78 17.387,16 157.908,11 126.326,50 68.525,86 Raggiunti limiti di età Tabelle A, B, e C valori calcolati ai sensi del CCNL 2006/2009 EPR. Il salario accessorio è stato quantificato secondo quanto indicato nel decreto Miur Mef e M. Pubblica Amministrazione e Innovazione del 10/08/2011. Il risparmio è stato calcolato in riferimento all'intero anno, indipendentemente dalla data di cessazione. Non è stata calcolata la quota annua di trattamento di fine rapporto. E' stata calcolata l'indennità di vacanza contrattuale. E' stato calcolato il maturato economico ai sensi del art. 3 comma 2 ultimo periodo del DL 24/06/2014 n. 90. Le quote relative ai risparmi derivanti dalle cessazioni per gli anni 2015 e 2016 sono stimate con riferimento ai valori utilizzati per l'anno 2014. 38/43 Tabella D - Costi assunzioni personale per profilo EPR Profilo/Livello Stipendio Tabellare Accessorio (valore medio) IVC Tredicesima mensilità oneri a carico dell'ente circa 34% Costo annuo escluso trattamento fine rapporto CTER/FAMM LIV. 4 25.298,71 11.647,22 189.72 2.124,04 13.348,29 52.607,98 CTER/CAMM/FAMM LIV. 5 22.977,49 11.647,22 172.32 1.929,15 12.486,90 49.213,08 CTER/OPTER LIV. 6 21.050,63 11.647,22 157,92 1.767,38 11.771,87 46.395,02 CAMM/OPAM/OPTER LIV.7 19.292,72 11.647,22 144,72 1.619,79 11.119,51 43.823,96 OPTER/LIV.8 18.190,09 11.647,22 136,44 1.527,21 10.710,33 42.211,29 Ricercatore/Tecnologo/LIV 3 29.017,94 2.755,56 217,68 2.436,30 11.705,34 46.132,82 Primo Ric/Tecn / LIV. 2 37.025,48 2.755,56 277,68 3.108,60 14.676,89 57.844,21 Dirigente Ric/Tecn /LIV 1 47.781,49 2.755,56 358,32 4.011,65 18.668,39 73.575,41 Tabella D: valori calcolati ai sensi del CCNL 2006/2009 EPR. Il salario accessorio è stato quantificato secondo quanto indicato nel decreto Miur Mef e M. Pubblica Amministrazione e Innovazione del 10/08/2011. I valori di riferimento sono quelli stimati in coerenza con le cessazioni dell'anno 2014. Non è stata calcolata la quota annua di trattamento di fine rapporto. E' stata calcolata l'indennità di vacanza contrattuale. Per il personale Ricercatore/Tecnologo, è stato indicato il valore della retribuzione tabellare corrispondente alla fascia iniziale del livello di appartenenza. Tabella E - Costi assunzione Dirigente II Fascia Profilo/Livello Dirigente II Fascia Stipendio Tabellare 39.979,29 Retr. Posizione (parte fissa) 11.220,56 Retr. Posizione (parte variabile) 18.115,72 Retr. di risultato 11.921,81 IVC 277,80 Tredicesim a mensilità 5.799,45 oneri a carico dell'ente circa 34% 29.686,97 Costo annuo escluso trattamento fine rapporto 117.001,60 Tabella E: valori calcolati ai sensi del CCNL per il personale dell'Area VII (Dirigenza delle Università e delle Istituzioni ed Enti di Ricerca e Sperimentazione) 2006/2009. Non è stata calcolata la quota annua di trattamento di fine rapporto. E' stata calcolata l'indennità di vacanza contrattuale. Il Fondo per il finanziamento del salario accessorio è in corso di costituzione. In assenza di una base storica di partenza, il fondo è stato valorizzato con riferimento ai valori minimi attribuiti da altro ente ai propri Dirigenti di II fascia. Riassumendo, l’Ente può disporre quindi di: 74.327,69 euro Resto budget assunzioni 2014 357.831,93 euro da cessazioni anno 2014 367.231,20 euro da cessazioni anno 2015 126.326,50 euro da cessazioni anno 2016 e intende procedere all’assunzione di personale come esplicitato nella seguente tabella: 39/43 Tabella 9 – Quadro riassuntivo delle assunzioni Anno di riferimento Budget assunzioni Utilizzo Modalità di reclutamento Profilo/Livello 1 Primo Ricercatore – Liv. 2 1 Ricercatore – Liv. 3 Totale budget assunzioni 2014 224.499,66 Resto budget assunzioni 2014 150.171,97 1 Tecnologo – Liv. 3 Nuovo bando Speciale transitorio Nuovo bando 1 Dirigente Ricerca – Liv. 1 Bando autorizzato 1 Dir. Amministrativo II fascia Bando autorizzato 74.327,69 Risparmi dimissioni 2014 357.831,93 1 Dirigente Ricerca – Liv. 1 Nuovo bando Reclutam.ordinario 1 Primo Ricercatore – Liv. 2 Nuovo bando Reclutam.ordinario 1 Primo Tecnologo – Liv. 2 Nuovo bando Reclutam.ordinario Totale budget assunzioni 432.159,62 2015 Resto budget assunzioni 2015 425.973,66 1 Tecnologo – Liv. 3 Nuovo bando Reclutam.ordinario 6.185,96 Risparmi dimissioni 2015 367.231,20 1 Dirigente Ricerca – Liv. 1 Nuovo bando Reclutam.ordinario 1 Primo Ricercatore – Liv. 2 Nuovo bando Reclutam.ordinario 1 Primo Ricercatore – Liv. 2 Chiamata diretta (*) 1 Ricercatore – Liv. 3 Nuovo bando Reclutam.ordinario Totale budget assunzioni 373.417,16 2016 Resto budget assunzioni 2016 288.004,63 Nuovo bando (**) 1 CTER – Liv 4 Reclutam.ordinario 85.412,53 Risparmi dimissioni 2016 126.326,50 1 Primo Ricercatore – Liv. 2 Nuovo bando Reclutam.ordinario Totale budget assunzioni 211.739,03 2017 103.977,03 1 Ricercatore – Liv. 3 Nuovo bando Reclutam.ordinario (*) art. 13 DL-213/2009 (**) art. 55 CCNL 1998-2001 Resto budget assunzioni 2017 107.762,00 . 40/43 Si precisa che, attualmente non esistono presso l’INRIM graduatorie in corso di validità per le figure di Dirigente di Ricerca/Tecnologo Liv. 1, Primo Ricercatore/Tecnologo Liv. 2, Tecnologo Liv. 3 e si prevede quindi il reclutamento attraverso l’emissione di nuovi bandi con riferimento alle procedure di reclutamento ordinario. Si precisa inoltre che per le figure di Ricercatore Liv. 3 non esistono graduatorie relative alle professionalità necessarie secondo un criterio di equivalenza. L’INRIM intende inoltre procedere all’attivazione delle procedure di progressione di livello nei profili di cui all’art. 54 CCNL 98/01, finanziate dal fondo per il trattamento accessorio nel limite delle risorse aventi carattere di certezza e stabilità, in corso di individuazione. Le modalità di reclutamento per gli anni 2016 e 2017, nonché l’utilizzo delle risorse residue, verranno completamente esplicitate in sede di programmazione per il triennio 2016-2018. Ne discende la sintesi riportata nella seguente tabella, ove il costo unitario del personale è stato valutato sulla base degli stessi elementi utilizzati per la rideterminazione della dotazione organica, ai sensi dell'art.1, comma 2, lettera b) del DL 95/2013, convertito in Legge 135/2012, e riportati nella direttiva del Ministro per la pubblica amministrazione e la semplificazione n. 10 del 24 settembre 2012, ad eccezione della posizione di Dirigente di II fascia a suo tempo non valorizzata. Tabella 10 – Programmazione del capitale umano nel triennio 2015-2017 Personale a tempo INDETERMINATO 2015 Dotazione Organica Livello Num. Dirigente I fascia Dirigente II fascia - - 2016 Costo Num. Cessazioni al 31-122014 2017 Costo Num. - Costo - 1 1 117.002 1 117.002 1 117.002 I 10 9 643.671 10 715.190 10 715.190 2 Primo ricercatore II 23 21 1.166.697 22 1.222.254 21 1.166.697 1 Ricercatore III 52 52 2.272.348 51 2.228.649 52 2.272.348 1 I 2 2 143.038 2 143.038 2 143.038 Primo Tecnologo II 8 8 444.456 8 444.456 8 444.456 1 Tecnologo III 7 6 262.194 7 305.893 7 356.875 1 Collaboratore tecnico E.R. IV 33 32 1.169.792 33 1.206.348 33 1.206.348 2 Collaboratore tecnico E.R. V 15 15 498.030 15 498.030 15 498.030 1 Collaboratore tecnico E.R. VI 19 14 425.852 14 425.852 14 425.852 Operatore Tecnico VI 11 11 334.598 11 334.598 11 334.598 Operatore Tecnico VII 5 5 139.390 5 139.390 5 139.390 Operatore Tecnico Funzionario di amministrazione Funzionario di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Operatore di amministrazione Operatore di amministrazione Totale VIII 5 1 26.284 1 26.284 1 26.284 4 2 73.112 2 73.112 3 109.668 1 1 33.202 1 33.202 - - 10 10 332.020 10 332.020 10 332.020 1 1 30.418 1 30.418 1 30.418 3 3 83.634 3 83.634 3 83.634 7 6 167.268 6 167.268 6 167.268 Dirigente di ricerca Dirigente tecnologo IV V V VI VII VII VIII - - - - - - - 217 200 8.363.006 203 8.526.638 203 8.569.116 Si precisa inoltre che, le risorse derivanti dai risparmi per cessazioni e le conseguenti possibilità di assunzione potranno subire variazioni a seguito dell’eventuale applicazione di quanto disposto dal comma 41/43 1 10 11 dell’art. 72 del decreto-legge 25 giugno 2008, n. 112, convertito, con modificazioni dalla legge 6 agosto 2008, n. 133 e s.m.i. così come sostituito dall’art. 5 del decreto-legge 24 giugno 2014, n. 90 convertito in legge, con modificazioni, dall’art. 1, comma 1, della legge 11 agosto 2014, n. 114 in termini di collocamento a riposo d’ufficio. Per quanto riguarda il personale a tempo determinato, come già precedentemente esposto, al 31 dicembre 2014 si registra la presenza di 21 posizioni a tempo determinato (17 ricercatori di terzo livello e 4 collaboratori tecnici enti di ricerca) che sono stati assunti esclusivamente nell’ambito dei finanziamenti derivanti da entrate diverse dal fondo ordinario statale e costituiscono elemento essenziale per la crescita e il potenziamento dell’Ente. La previsione di un potenziamento del finanziamento da fondi europei porta a prevedere un aumento a 29 Ricercatori e 10 CTER. Completa il quadro del capitale umano il complesso degli interventi formativi gestiti dall’INRIM che si sostanziano, al 31 dicembre 2014 nei dati della tabella seguente. Tabella 11 – Altro personale Personale in servizio al 31-12-2014 impiegato in ricerca Altro Personale Tipologia fonte di finanziamento NON FOE FOE Assegnisti 25 18 7 Borsisti 18 14 4 - - - - - - 43 32 11 Co.Co.Co Comandi in Entrata Totale Operano inoltre presso l’INRIM n. 41 incarichi di ricerca a titolo gratuito e n. 20 dottorandi dell’Università e/o Politecnico di Torino. Un’osservazione finale: il vincolo di dotazione di pianta organica rende problematica una politica di reclutamento adeguata alle necessità di sviluppo di un ente di ricerca attivo e virtuoso; pertanto una qualche forma di maggior flessibilità è auspicabile. 42/43 7) Le risorse finanziarie Le risorse finanziarie sono costituite tenendo conto delle seguenti indicazioni: per il 2015 le entrate di riferimento quelle indicate nel bilancio di previsione approvato dal Consiglio di Amministrazione in data 22 dicembre 2014. Non si tiene conto del primo provvedimento di variazioni al bilancio in ogni caso in pareggio; l’entità del fondo ordinario statale è prevista in diminuzione per il 2016 e per il 2017; la prudenziale stima delle entrate per i contratti comunitari e per attività commerciali. Ciò premesso, le disponibilità sono di seguito riportate (importi in migliaia di euro al netto delle partite di giro). Tabella 12 – Disponibilità Disponibilità Esercizio 2015 Avanzo di 7.500.000 amministrazione Contributo ordinario del 18.616.847 MIUR Contributi MIUR per 1.304.309 progetti di ricerca Contributi per la ricerca 35.000 da parte della Regione Piemonte Entrate per programmi 7.000.000 comunitari e prestazioni di servizi Altre entrate 840.000 TOTALE 35.296.156 Esercizio 2016 Esercizio 2017 18.000.000 18.000.000 1.200.000 1.100.000 50.000 100.000 6.800.000 7.000.000 800.000 26.850.000 800.000 27.000.000 Non considerando i contributi erogati dal MIUR (sia a titolo di FOE che di progetti premiali) l’autofinanziamento medio del triennio è previsto nel 25% circa delle disponibilità totali). La previsione delle spese è riportata nella tabella seguente. Tabella 13 – Spese Spese Spese per il personale dipendente (TI e TD) Spese di funzionamento (dirette e indirette) Acquisto strumentazione e altre immobilizzazioni tecniche Manutenzione straordinaria e realizzazione laboratori Oneri tributari Trasferimenti allo Stato dovuti per legge ed altri oneri TOTALE Esercizio 2015 16.195.000 Esercizio 2016 16.000.000 Esercizio 2017 16.000.000 9.799.156 4.500.000 4.700.000 4.968.000 3.535.000 3.700.000 1.836.000 1.000.000 800.000 1.400.000 1.098.000 1.000.000 815.000 1.000.000 800.000 35.296.156 26.850.000 27.000.000 Le spese relative al 2015 non tengono conto del primo provvedimento di variazioni per analogia con quanto indicato per le entrate; Per gli anni 2016 e 2017 le spese sono rapportate alle entrate considerando il contributo FOE in diminuzione e non considerando un eventuale avanzo di amministrazione. 43/43 PIANO TRIENNALE DI ATTIVITA’ 2015-2017 PARTE III: schede di dettaglio Approvato dal CdA in data 29 giugno 2015 1/55 2/55 INDICE 1 Missione 5 2 Dotazione Organica 7 3 Fabbisogno del personale 8 4 Partecipazioni (tipologia: in società, associazioni, fondazioni, …) 10 5.1 Attività di Ricerca: Ruolo di Istituto Metrologico Nazionale (NMI) 13 5.2 Attività di Ricerca: Metrologia fisica 18 5.3 Attività di Ricerca: Nanoscienze e materiali 23 5.4 Attività di Ricerca: Metrologia per la Qualità della Vita 28 5.5 Attività di Ricerca: Innovazione e servizi per l’impresa 35 6.1 Infrastrutture di Ricerca: Euramet 39 6.2 Infrastrutture di Ricerca: Galileo Timing Research Infrastructure 40 6.3 Infrastrutture di Ricerca: LIFT - link italiano tempo e frequenza 42 6.4 Infrastrutture di Ricerca – MET-ITALIA 44 6.5 Infrastrutture di Ricerca: Nanofacility Piemonte 46 7.1 Collaborazioni nazionali e internazionali: EMPIR 47 7.2 Collaborazioni nazionali e internazionali - TOSCANA 48 7.3 Collaborazioni nazionali e internazionali - BASILICATA 49 8 Attività di Terza Missione 50 3/55 4/55 1 Missione Finalità dell’Ente L’INRIM svolge e promuove la ricerca nell’ambito della metrologia, sviluppa i campioni ed i metodi di misura più avanzati e le relative tecnologie, mediante i quali assolve alle funzioni di istituto metrologico primario ai sensi della legge 11 agosto 1991, n. 273. A tal fine, in qualità di firmatario degli accordi internazionali sulla metrologia, anche su delega delle Istituzioni competenti, e analogamente agli istituti metrologici degli altri Paesi, l’INRIM realizza e mantiene i campioni nazionali per le unità di misura necessari per la riferibilità e il valore legale delle misure nei settori dell’industria, del commercio, della ricerca scientifica, della salvaguardia della salute e dell’ambiente, nonché per le necessità di misura in campo giudiziario e per qualsiasi altro settore in cui gli alti contenuti scientifico-tecnologici propri della ricerca metrologica trovino ricadute applicative di interesse. L’INRIM inoltre valorizza, diffonde e trasferisce conoscenze e risultati nella scienza delle misure e nella ricerca sui materiali allo scopo di favorire lo sviluppo tecnologico nazionale e il miglioramento della qualità della vita e dei servizi per il cittadino. Partecipa come membro ai lavori degli organismi tecnici della Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (CGPM) contribuendo a definire le strategie e i programmi di ricerca a lungo termine della metrologia internazionale; aderisce alla European Association of National Metrology Institutes (EURAMET e.V.), organizzazione costituita dagli Istituti metrologici nazionali d’Europa per la cooperazione nelle attività della metrologia. Svolge i compiti derivanti dalla firma dell’accordo internazionale di mutuo riconoscimento, tra le Nazioni firmatarie, dei campioni nazionali di misura e della validità dei certificati di taratura, misura e prova emessi dagli Istituti metrologici primari nazionali. Attraverso accordi specifici, svolge anche la funzione di centro di studi e ricerche a sostegno della metrologia legale e in generale alle attività svolte dal sistema camerale. Attività istituzionale dell’Ente L’INRIM organizza e svolge le proprie attività secondo i criteri di cui allo statuto, in coerenza con i principi della Carta Europea dei Ricercatoridi cui alla Raccomandazione n. 2005/251/C.E. Per il raggiungimento delle finalità enunciate l’INRIM in coerenza con i contenuti del Piano Nazionale della Ricerca: a) promuove e stipula accordi e convenzioni con il Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca ed il Ministero dello Sviluppo Economico, per l’individuazione e la disciplina delle relazioni tra la ricerca e le applicazioni nei campi della metrologia; analoghe convezioni possono essere stipulate per le finalità di cui al presente statuto con i Ministeri della Difesa, dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, della Salute, ovvero con altri Ministeri ed Enti interessati; b) realizza promuove e coordina, anche nell'ambito di programmi dell'Unione Europea e di organismi internazionali, attività di ricerca scientifica e tecnologica, tramite strutture proprie o in collaborazione con le Università e con altri soggetti pubblici e privati, nazionali ed internazionali, favorendo la mobilità internazionale dei ricercatori, in conformità con i principi contenuti nella Carta Europea dei Ricercatori; c) promuove, sostiene e coordina la partecipazione italiana ad organismi, progetti ed iniziative internazionali nelle materie di competenza, fornendo, su richiesta di autorità governative, risultati scientifici, economici e sociali; d) contribuisce allo sviluppo del sistema dell’innovazione anche in collaborazione con Atenei, altri enti pubblici di ricerca, governi territoriali, realtà del mondo economico e dell’impresa; e) cura la diffusione dei risultati della propria attività di ricerca evidenziandone l’impatto economico e sociale nel Paese; f) promuove la valorizzazione ed il trasferimento tecnologico dei risultati delle ricerche a fini produttivi e sociali; g) g)effettua la valutazione dei risultati dei propri programmi di ricerca, del 5/55 funzionamento delle proprie strutture e dell'attività del personale, sulla base di criteri di valutazione definiti dal Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca; h) promuove la formazione e la crescita tecnico-professionale dei giovani ricercatori nei campi scientifici di competenza dell’Istituto, sia mediante borse di studio e assegni di ricerca, sia realizzando, tramite apposite convenzioni con le Università, corsi di dottorato di ricerca anche con il coinvolgimento del mondo Imprenditoriale; i) svolge, su richiesta, attività di consulenza tecnico-scientifica sulle materie di competenza, a favore dei Ministeri, delle pubbliche amministrazioni, delle imprese o di altri soggetti privati; j) nell'ambito del perseguimento delle proprie attività istituzionali può fornire servizi a terzi in regime di diritto privato. Allo scopo di valorizzare ed utilizzare i risultati delle proprie attività di ricerca, l’INRIM può promuovere e concorrere a costituire o partecipare a società e a fondi d’investimento, nei limiti previsti dall’art. 16 del D.Lgs 213/2009. 6/55 2 Dotazione Organica Profilo Dirigente I fascia Dirigente II fascia Dirigente di ricerca Primo ricercatore Ricercatore Dirigente tecnologo Primo tecnologo Tecnologo Collaboratore tecnico E.R. Collaboratore tecnico E.R. Collaboratore tecnico E.R. Operatore tecnico Operatore tecnico Operatore tecnico Funzionario di amministrazione Funzionario di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Operatore di amministrazione Operatore di amministrazione Totale Altro Personale Livello I II III I II III IV V VI VI VII VIII IV V V VI VII VII VIII Dotazione Organica Personale in servizio a tempo indeterminato al 31-12-2014 Personale in servizio a tempo determinato al 31-12-2014 1 10 23 52 2 8 7 33 15 19 11 5 5 4 1 10 1 3 7 217 8 21 50 2 7 5 30 14 19 10 5 5 3 1 10 1 3 6 200 17 4 21 Personale in servizio al 31-12-2014 impiegato in ricerca Personale in servizio al 31-12-2014 NON impiegato in ricerca Altri Incarichi di Ricerca 32 9 25 Assegnisti Borsisti 18 Co.Co.Co Comandi in Entrata Dottorandi 20 Personale precedentemente citato 20 proveniente dalle Università 95 9 Totale Gli ex dipendenti provenienti dal ruolo tecnico, sono stati inseriti tra il personale NON impiegato nella ricerca. 7/55 3 Fabbisogno del personale Personale a tempo INDETERMINATO 2015 Dotazione Organica Livello Num. Dirigente I fascia - Dirigente II fascia Dirigente di ricerca Primo ricercatore I II 2016 Costo Num. - Costo Num. - - Cessazioni al 31-122014 2016 Costo - 1 1 - - 117.002 1 117.002 1 117.002 10 9 643.671 10 715.190 10 715.190 2 23 21 1.166.697 22 1.222.254 21 1.166.697 1 1 III 52 52 2.272.348 51 2.228.649 52 2.272.348 Dirigente tecnologo I 2 2 143.038 2 143.038 2 143.038 Primo Tecnologo II 8 8 444.456 8 444.456 8 444.456 1 7 6 262.194 7 305.893 7 356.875 1 1.169.792 1.206.348 2 498.030 33 15 1.206.348 498.030 33 15 498.030 1 425.852 14 425.852 14 425.852 334.598 Ricercatore Tecnologo III Collaboratore tecnico E.R. IV 33 32 Collaboratore tecnico E.R. V 15 15 Collaboratore tecnico E.R. VI 19 14 Operatore Tecnico VI 11 11 334.598 11 334.598 11 Operatore Tecnico VII 5 5 139.390 5 139.390 VIII 5 1 26.284 1 26.284 5 1 139.390 Operatore Tecnico Funzionario di amministrazione Funzionario di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Operatore di amministrazione Operatore di amministrazione Totale IV 4 2 73.112 2 73.112 3 109.668 V 1 1 33.202 1 33.202 - - V 10 10 332.020 10 332.020 10 332.020 VI 1 1 30.418 1 30.418 1 30.418 VII 3 3 83.634 3 83.634 3 83.634 VII 7 6 167.268 6 167.268 6 167.268 VIII 217 - 200 8.363.006 203 8.526.638 26.284 1 203 10 8.569.116 8/55 2015 A TEMPO DETERMINATO Livello Dirigente I fascia Dirigente II fascia Dirigente di ricerca Primo ricercatore Ricercatore Dirigente tecnologo Primo tecnologo Tecnologo I II III I II III Collaboratore tecnico E.R. Collaboratore tecnico E.R. Collaboratore tecnico E.R. Operatore tecnico Operatore tecnico Operatore tecnico Funzionario di amministrazione Funzionario di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Operatore di amministrazione Operatore di amministrazione IV V VI VI VII VIII IV V V VI VII VII VIII Dotazione Organica Num. 2016 Costo Num. 2017 Costo Num. Costo 1 2 5 1 1 3 2 2 1 1 1 1 1 - Altro Personale Altri Incarichi di Ricerca Assegnisti 25 25 Borsisti Co.Co.Co Comandi in Entrata Dottorandi 20 20 20 1 1 1 25 25 25 25 25 25 Personale precedentemente citato proveniente dalle Università 25 Totale 9/55 4 Partecipazioni (tipologia: in società, associazioni, fondazioni, …) 4A società, associazioni, fondazioni, etc.. Denominazione ACCREDIA PROPLAST FLUXONICS – The European Foundry for Superconductive (*) Electronics ETSI – The European Telecommunications Standards Institute Polo di Innovazione “Meccatronica e Sistemi Avanzati di Produzione (MESAP)” tipologia Associazione senza scopo di lucro con personalità giuridica di diritto privato (INRIM è socio promotore) Consorzio per la promozione della cultura plastica (INRIM è socio ordinario) Network europeo di enti di ricerca e università (tra gli altri, il PTB, l’Università di Twente in Olanda, l’Università di Jena in Germania) che opera nell’ambito della realizzazione di circuiti superconduttivi per applicazioni elettroniche dalla metrologia al calcolo quantistico Organizzazione europea che opera nel campo delle telecomunicazioni, in qualità di membro partecipante ai lavori dell’Industry Specification Group (ISG) sul Quantum Key Distribution (QKD) Polo di Innovazione della Regione Piemonte operante in ambito tecnologico-applicativo anno di costituz./ partecipaz. c 2009/ p 2009 capitale/ fondo € X 1000 % partecipaz. Contributi/ Trasferim. annuali € X 1000 2012 € X 1000 2013 € X 1000 2014 € X 1000 Utili Perdite Utili Perdite Utili Perdit e 703 NA 594 - 828 - 324 - K€ 207 (capitale iniziale) Non c’è una quota fissa (*) (*) (*) (*) (*) (*) p 2008 (*) (*) (*) (*) (*) (*) c 1988 p 2008 (*) (*) (*) (*) (*) (*) p 2009 (*) (*) (*) (*) (*) (*) c 1997/ p 2011 10/55 Polo di Innovazione “Biotecnologie e biomedicale – (BioPmed)” Polo di Innovazione della Regione Piemonte operante in ambito tecnologico-applicativo p 2009 (*) (*) (*) (*) (*) (*) Polo di Innovazione “Edilizia Sostenibile e Idrogeno” (POLIGHT)” Polo di Innovazione della Regione Piemonte operante in ambito tecnologico-applicativo p 2009 (*) (*) (*) (*) (*) (*) FESTIVAL SCIENZA Associazione che si propone di promuovere, valorizzare e divulgare la cultura scientifica e tecnologica, avvicinando il pubblico ai grandi temi della scienza e della tecnologia c 2014 p 2014 (*) (*) (*) (*) (*) (*) di Associazione (ente morale) che si propone di promuovere, favorire e tutelare lo studio e il progresso della Fisica in Italia c 1935 (*) (*) (*) (*) (*) (*) Associazione Italiana per la Ricerca Industriale (AIRI) Associazione riconosciuta con personalità giuridica che si propone di promuovere adeguate politiche di sostegno alla ricerca industriale evidenziando e sostenendo il ruolo chiave della ricerca e dello sviluppo tecnologico da parte delle imprese italiane Si tratta di un consorzio senza fini di lucro costituito nel 2002 con lo scopo di creare e gestire un NAP (Neutral Access Point) per lo scambio del traffico Internet nell’area del Nord Ovest c 1974 (*) (*) (*) (*) (*) (*) c 2002 p 2015 (*) (*) (*) (*) (*) (*) DELLA Società Italiana Fisica (SIF) Consorzio Torino Piemonte Internet eXchange (TOP-IX) (*) E’ in corso la verifica dello stato economico - patrimoniale dei soggetti partecipati. 11/55 Tabella 4.1 Partecipaz. finalizzate alla valorizzazione della ricerca e al trasferim. tecnologico Denominazione Codice fiscale Tipologia e Indirizzo sito web finalità prevalente ACCREDIA PROPLAST FLUXONICS – The European Foundry for Superconductive Electronics ETSI – The European Telecommunications Standards Institute Polo di Innovazione “Meccatronica e Sistemi Avanzati di Produzione (MESAP)” Polo di Innovazione “Biotecnologie e biomedicale – (BioPmed)” 10566361001 96029550066 A E C www.accredia.it www.proplast.it www.fluxonics.eu F www.etsi.org 1045950019 A www.mesapiemonte.it 06608260011 A www.biopmed.eu Polo di Innovazione “Edilizia Sostenibile e Idrogeno” (POLIGHT) FESTIVAL DELLA SCIENZA Società Italiana di Fisica (SIF) Associazione Italiana per la Ricerca Industriale (AIRI) 07154400019 A http://www.polight.piemonte.it 95081480105 C www.festivalscienza.it 00308310374 C www.sif.it 03401150580 A www.airi.it Consorzio Torino Piemonte Internet eXchange (TOP-IX) 08445410015 E http://www.top-ix.org/it/ 4 B Adesione ai cluster tecnologici nazionali Cluster Descrizione dipartimento Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: Data Fine: a. Finalità e Obiettivi b. Contenuto Tecnico Scientifico c. Eventuali collaborazioni nazionali/internazionali d. Eventuali collaborazioni con le Università e. Infrastrutture di ricerca 12/55 5.1 Attività di Ricerca: Ruolo di Istituto Metrologico Nazionale (NMI) Area di specializzazione: Dipartimento HORIZON 2020 Area di Intervento Attività di ricerca istituzionale Descrizione dipartimento a. Metrologia primaria INRIM Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: x Ricerca istituzionale in metrologia primaria 01-01-2006 Data Fine: 31-12-2017 Finalità e Obiettivi Le finalità dell’INRIM, il ruolo e i compiti di Istituto Metrologico Primario sono stati attribuiti dalla legge n. 273/1991 “Istituzione del Sistema Nazionale di Taratura.” L’INRIM è firmatario per l’Italia del Mutual Recognition Arrangement (MRA), promosso dal Comité International des Poids et Mesures, per il riconoscimento reciproco dei campioni nazionali di misura e dei certificati di taratura emessi dagli Istituti Metrologici dei principali Paesi industrializzati. Ciò assicura al Paese l’equivalenza internazionale degli standard metrologici e, alle imprese italiane, la libera circolazione dei certificati emessi dai laboratori accreditati. Realizzazione e mantenimento delle unità SI Con l’entrata in vigore del nuovo Sistema Internazionale delle unità di misura, che fonda la definizione delle unità di misura sulle invarianti fisiche, INRIM ha intrapreso un progressivo lavoro di adeguamento dei suoi campioni primari alle nuove definizioni. Nel contempo vengono mantenute ed incrementate le CMC; ad oggi INRIM possiede oltre 400 CMC, tutte di altissimo livello. Al fine di mantenere ai massimi livelli la riferibilità internazionale delle misure sono attivi oltre 40 confronti chiave internazionali del CIPM e dell’EURAMET con i laboratori metrologici nazionali degli altri Paesi. Riferibilità e disseminazione delle unità SI INRIM contribuisce sia all’attività di riferibilità che a quella vera e propria di misura e prova. Mentre l’attività di taratura rivolta all’industria viene dettagliata nella scheda 8, si descrive qui l’attività istituzionale propria dell’INRIM, quale istituto metrologico primario, per garantire la riferibilità delle misure di competenza. In questo ambito l’istituto si occupa della realizzazione e riproduzione delle unità del sistema internazionale SI, e della realizzazione delle scale multiple e sottomultiple delle unità stesse. L’attività prevista è la ricerca sui campioni, i sistemi e metodi di misura, nonché le tecniche di taratura; inoltre si occupa dello sviluppo della disseminazione in modo da soddisfare le nuove richieste di riferibilità che scaturiscono da progetti dell’INRIM, dai laboratori di taratura e dal mondo scientifico e industriale. b. Contenuto Tecnico Scientifico Realizzazione e mantenimento delle unità SI Nell’ambito della metrologia delle grandezze e delle Unità del Sistema internazionale si prevede di sviluppare tecnologie di misura atte a soddisfare la domanda di riferibilità e certificazione delle realtà scientifiche ed industriali del Paese. Metrologia delle grandezze meccaniche. Nel campo della metrologia dimensionale si intende sviluppare un interferometro “double-ended” per la taratura dei blocchetti pianparalleli corti; si svilupperanno metodologie per misure quantitative di dimensioni critiche su nanostrutture e nano particelle ed un campione a larghezza di tratto - basato su tecnologia a film sottile - riferibile al campione di lunghezza con l’obiettivo di ridurre l’incertezza associata alla forma finita della punta AFM; inifne si realizzerà un campione per la taratura di encoder angolari. Nell’ambito della metrologia della massa e delle grandezze derivate, si prevede di sviluppare nuovi metodi per la disseminazione del kilogrammo in relazione alla futura ridefinizione; saranno sviluppate nuove tecniche per assicurare la riferibilità nelle misure di massa nel trasferimento dei campioni dal vuoto all'aria e viceversa. Saranno inoltre studiati gli effetti causati dall'assorbimento superficiale dei campioni, e saranno sviluppati metodi per migliorare la loro stabilità nel lungo periodo. Per la grandezza pressione si prevede l'estensione delle capacità di misurazione nel campo da circa 13/55 1 Pa a 15 kPa per applicazioni nel campo farmaceutico, delle nanotecnologie e dei semiconduttori. Lo studio e la caratterizzazione metrologica di un nuovo sistema a build-up multicomponente permetterà di estendere la riferibilità della scala di forza fino a 5 MN. Metrologia delle grandezze elettromagnetiche. L'attività prevede la ridefinizione dei campioni nazionali di corrente elettrica, resistenza elettrica, impedenza per il collegamento alle costanti fondamentali di carica dell'elettrone e costante di Planck secondo il nuovo sistema SI. Proseguiranno gli studi per la realizzazione di un ponte a comparatore di corrente basato su un sensore SQUID in corrente continua. Verrà sviluppato un riferimento di tensione continua fino a 1000 V e un divisore di tensione automatico per l’estensione della riferibilità della tensione continua nel campo 1 V – 10 nV. Nel campo delle correnti alternate sarà esteso il limite superiore di misura fino a 20 A, con una migliore incertezza e sarà proposta una nuova CMC. il campo di tensione e corrente in regime alternato verà esteso con con trasferitori termici e campionamento verso frequenze più elevate e regime non sinusoidale. Un nuovo micro calorimetro campione permetterà estendere il limite di frequenza fino al valore di 40 GHz. Verrà assicurata la riferibilità delle misure di potenza elettrica, di energia e di qualità della potenza in condizioni non sinusoidali e lo sviluppo di sistemi di taratura per trasduttori e sistemi con uscita analogica e digitale, anche con la realizzazione di una facility di taratura di wattmetri, contatori e convertitori di potenza ed energia dedicata alla disseminazione. Si prevede lo sviluppo della riferibilità per sensori di riferimento di momento magnetico, nella misura della perdita per il metodo a campo magnetico alternato e rotante, nelle tecniche "pulsed magnetic field" per la caratterizzazione di magneti permanenti. Grandezze fotometriche e radiometriche. Nell'ambito della fotometria e della radiometria fotonica vengono realizzate e mantenute le unità SI per la fotometria, la colorimetria e la radiometria di rivelatori e materiali; queste vengono supportate dai confronti internazionali in ambito EURAMET e CCPR; in particolare nel prossimo triennio sono previsti i confronti di misura per i radiometri UV-A, per i filtri neutri ed un confronto pilota per l'efficienza di rivelatori singolo fotone. Metrologia del tempo e della frequenza. Mantiene e dissemina le unità di tempo e frequenza al miglior livello di accuratezza possibile. A tal fine è opera e migliora progressivamente un campione primario di frequenza (ITFCs2) a fontana di Cs, operante in regime criogenico e capace di un’accuratezza relativa di frequenza pari a 1.7E-16. Sviluppa algoritmi per realizzare e distribuire la scala di tempo nazionale, utilizzando il campione primario ITFCs2, 4 Maser-H e 5 fasci di Cs commerciali. Il campione primario di frequenza ITCsF2 continuerà a partecipare alla rete di taratura dell’International Atomic Time. Si intende migliorare la stabilità del campione realizzando un nuovo sistema ottico e una nuova sorgente a microonda a bassissimo rumore di fase. La scala di tempo universale coordinata italiana UTC(IT) verrà migliorata mediante tripla ridondanza e l’utilizzo parallelo del campione primario di frequenza ITFCs2. La scala sarà distribuita mediante servizi innovativi sviluppati nell’ambito progetto Demetra (v. Galileo Timing Research Infrastructure). Utilizzando nuovi sistemi di sincronizzazione verrà realizzata una scala di tempo diffusa mediante orologi di precisione sul distribuiti sul territorio nazionale e sincronizzati in tempo reale rispetto ai riferimenti assoluti in INRIM. Verranno realizzati ulteriori servizi di disseminazione attraverso il codice RAI digitale, la trasmissione via Network Time Protocol certificato, fibra ottica, satellite geostazionario e trasmissione TDMA. Verranno sviluppati servizi basati su ricevitori GPS/Galileo quali procedure di taratura assoluta, la certificazione in tempo reale in data streaming, stime geodetiche Precise Point Positioning, la predizione del offset del suo orologio ricevente e delle correzioni di steering da applicare per contenerlo. Metrologia delle grandezze termiche. L’attività di ricerca in termometria primaria, strettamente connessa con gli studi connessi con la determinazione della costante di Boltzmann e la nuova definizione del kelvin (vedasi scheda Metrologia per la Qualità della Vita), sarà rivolta a: (i) predisporre tecniche e sistemi di misura a supporto della MeP-K per la realizzazione e la disseminazione del nuovo kelvin anche attraverso il miglioramento dell’attuale scala ITS-90; (ii) individuare e implementare nuovi approcci di termometria primaria per la realizzazione e disseminazione diretta del kelvin. Le principali attività previste riguardano la valutazione delle differenze fra la temperatura termodinamica T e le temperature definite sulla ITS-90 attraverso misure acustiche nell'intervallo compreso fra 230 K e 650 K; il miglioramento della ITS-90 dal campo criogenico fino al punto dell’Ag (961.78 °C); lo sviluppo di tecniche di termometria a radiazione per la determinazione di T oltre il punto dell’Ag; l’utilizzo di punti fissi eutettici ad alta temperatura; lo sviluppo di una tecnica multi-spettrale. Per la metrologia delle grandezze termiche, è inoltre in corso lo sviluppo dei campioni e delle metodologie di riferimento per la misura dell’umidità nei mezzi solidi, liquidi e porosi. Inoltre, al fine di estendere la scala di temperatura di rugiada/brina fino a -100 ° C (frazione molare <20 ppbv) a pressioni sub-atmosferiche si prevede lo sviluppo di un generatore di umidità termodinamico. Verrà completato lo sviluppo del nuovo campione nazionale di energia termica per il campo da 200 W a 3.3 MW in grado di operare fino a 90 °C. Per quanto riguarda la metrologia di altre grandezze termodinamiche, INRIM realizzerà il campione rimario di pressione acustica con un’ incertezza associata pari a 0,5 dB nel campo di frequenza tra 50 Hz e 10 kHz. Unità SI per la biologia. In linea con le raccomandazioni del Comitato consultivo per la chimica e la biologia (CCQM), si intende sviluppare campioni primari e materiali di riferimento per il conteggio e per l’analisi di purezza di cellule, di proteine e di acidi nucleici; modelli matematici per le stime di incertezza, accuratezza e stabilità dei campioni. Confronti internazionali. Per assicurare l’equivalenza internazionale dei campioni, l’istituto è fortemente impegnato 14/55 nella partecipazione a confronti di misura chiave e supplementari in ambito CIPM ed EURAMET e in confronti bilaterali o multilaterali con gli istituti metrologici di molti Paesi. Riferibilità e disseminazione delle unità SI Grandezze meccaniche. Nella metrologia a coordinate, sono di largo interesse due tipi di campioni: i blocchetti di riscontro pianparalleli lunghi e i calibri a passi. Il miglioramento delle accuratezze dichiarate per i blocchetti di riscontro collocherà l’INRIM tra gli NMI più avanzati in questo campo. Per i calibri a passi, il campo di misura sarà esteso fino a 1020 mm per il significativo interesse delle CMM. Nel triennio si prevede di sviluppare due nuovi campioni d’angolo con un’incertezza dell’ordine di 50 nrad e partecipare ad un confronto di misura mediante un poligono ottico e un encoder angolare. Verrà consolidata la competenza nel settore degli ingranaggi e delle geometrie complesse anche attraverso la partecipazione ad un confronto per l’estensione delle capacità di misura ai campioni ad evolvente ed elica. Miglioramento delle caratteristiche, e quindi delle CMC, delle bilance di pressione che operano in mezzo liquido e del campione ad espansione statica. Partecipazione a confronti in differenti intervalli tra cui pressioni negative. L’estensione della scala della forza fino a 5 MN permetterà la disseminazione a livello industriale delle misure di forza effettuate con macchine uniassiali di alta portata. E’ in fase di progettazione un sistema di taratura di sismometri e di accelerometri in condizioni di impatto (shock): il sistema può generare livelli di shock tra 20 G e 10000 G e, a seconda della durata dell’impulso dell’impatto (nell’ordine dei millisecondi), è possibile effettuare tarature in un campo di frequenze comprese tra 5 Hz e 20 kHz. Nel settore gravimetria è in fase di studio un progetto per la realizzazione di un nuovo laboratorio come stazione di monitoraggio gravimetrica monitorata con un gravimetro relativo superconduttore e dotata di una grande piattaforma per il confronto e la taratura dei gravimetri assoluti. Grandezze elettriche. Sono in corso di studio e di realizzazione reti di resistenze per il trasferimento della riferibilità da 100 Gohm a 10 Tohm. Nell’ambito delle misure delle alte resistenze in corrente continua è attiva una collaborazione per la caratterizzazione elettrica di sensori per la spirometria e per la valutazione della qualità dell'aria. Sarà sviluppato un dispositivo trasportabile composto da un campione di tensione continua e due resistori campione per la messa in punto di strumenti elettrici multifunzione. Saranno dichiarate nuove CMC per la taratura di picoamperometri con metodo resistenza-tensione. Estensione delle capacità di misura dei Parametri S nel campo di frequenza a partire da 9 kHz e nuovi campioni elettrici di riferimento dei parametri di scattering. Mantenimento delle capacità di misura riconosciute in ambito MRA ed estensione a nuovi settori di misura di interesse per le prove di compatibilità elettromagnetica. Nel campo delle alte tensioni e forti correnti si prevede l’estensione della CMC per le forti correnti transitorie mediante lo sviluppo di un sistema di misura utilizzabile on-site e la realizzazione di un metodo di taratura di sistemi per forti correnti stazionarie e prove di sovratemperatura per soddisfare le richieste di taratura apparecchiature prodotte dall’industria nazionale. Grandezze termiche e termodinamiche. Per quanto riguarda le riferibilità dei campioni di temperatura, INRIM svilupperà un prototipo di termometro acustico semplificato per la taratura diretta alla scala termodinamica di termometri campione con incertezza inferiore a 3 10-6. Verranno messi a punto nuovi sistemi di taratura per termocoppie ad alta temperatura con l’impiego di punti fissi eutettici e predisposte nuove CMC per coprire le esigenze provenienti dal Sistema Paese (in linea con la della politica sulla riferibilità ILAC P10 a supporto dei laboratori accreditati). E’ preista la partecipazione al confronto supplementare sulle termocoppie EURAMET T-S3. Verrà completato il confronto del campione di temperatura superficiale con l’estensione fino a 500 °C e la proposta della relativa CMC. Nel campo dell’energia termica si completerà la validazione del campione nazionale e la realizzazione della catena metrologica nazionale che permetta di assicurare la riferibilità ai laboratori e alle industrie accreditate secondo le normativa EN-ISO 17025. Si prevede di supportare la realizzazione di un campione secondario per la taratura di trasduttori di portata idrica ad alta temperatura e di energia termica. In campo termo-igrometrico verrà completata la validazione del campione di umidità relativa e l’estensione del campo di misura oltre i 100 °C. Nell’ambito di un progetto con l’industria verrà sviluppato un nuovo approccio alla riferibilità in igrometria per temperature >100 °C ad alta pressione. Verranno infine caratterizzate le sorgenti sonore aerodinamiche secondarie; verranno accuratamente valutati gli effetti delle caratteristiche direzionali attraverso il confronto inter-laboratorio che coinvolgerà istituti metrologici europei. Al fine di ottenere la riferibilità della potenza sonora verrà realizzato, in collaborazione con PTB, un campione di trasferimento in grado di generare bande strette di rumore o toni puri. Procedure di taratura e prova . Proseguirà lo sforzo complessivo dell’ente per la revisione e la redazione di nuove procedure di taratura, in accordo con il Sistema qualità, secondo la norma ISO/IEC 17025:2005. L'attività di prova, e le relative procedure, verranno ulteriormente sviluppate in virtù della crescente fiducia che le aziende verso l'istituto, come tertium comparationis, sebbene INRIM non sia accreditato secondo la ISO 17043 (ad es. nelle prove acustiche, alle alte tensioni e forti correnti). c. Eventuali collaborazioni nazionali/internazionali BIPM Comitati Consultivi del CIPM: CCAUV, CCEM, CCPR, CCQM, CCT, CCTF, CCM, CCL, JCGM, JCRB e relativi working groups Organizzazioni metrologiche regionali: EURAMET, APMP, AFRIMET, SIM, COOMET 15/55 LGC (UK), NIM e TIPC-CAS (PRC) INGV ENEA ASPI ARPA Camere di Commercio Azienda Ospedaliera San Luigi, Orbassano EMRP - SIB58 Angles: Angle metrology EMRP - SIB63 Force traceability within the meganewton range EMRP – SIB64 Metrology for moisture in materials EMRP - SIB56 SoundPwr- Anew standard for sound power, improvement of sound power measurement of machines d. Eventuali collaborazioni con le Università Politecnico di Torino Università di Torino Università del Piemonte Orientale Università di Firenze Università del Sacro Cuore Roma Università di Cassino e del Lazio meridionale e. Infrastrutture di ricerca Galleria di laboratori per le misure dimensionali e di massa, con climatizzazione e fondazione antivibrazione. Macchina di misura a coordinate (CMM) da laboratorio Comparatore longitudinale interferometrico fino a 1050 mm Laboratori per misure dimensionali, angoli e rotondità Laboratori pressione e vuoto Laboratorio di portata a mezzo acqua e campione di energia termica Laboratori forza campioni a pesi diretti Laboratori campioni di durezza, accelerazione di gravità locale e vibrazioni Camere schermate per misure di compatibilità elettromagnetica e misure magnetiche di alta sensibilità. Camere schermate e anecoiche per la metrologia elettromagnetica in alta frequenza (10 MHz - 40 GHz) Laboratori per i campioni di frequenza e scala di tempo, tra i quali il campione primario di frequenza a fontana di Cs Laboratorio radiometro criogenico e fotorivelatori predicibili (PQED) Laboratorio di spettro-goniofotometria dei materiali Galleria fotometrica Laboratori termometria in criogenia e termometria primaria temperature Laboratorio campioni primari per termometria a radiazione Laboratori campioni primari e secondari di umidità Camere acustiche: riverberante, anecoica e semi-anecoica Laboratorio taratura microfoni campione Laboratori per l’analisi dei gas e la preparazione di miscele gassose primarie Laboratori di metrologia in biologia cellulare, biosensori e biometrologia. Laboratori di radiochimica presso il Dipartimento di Chimica Generale dell’Università di Pavia f. Personale Impiegato (rapporto giornate/uomo) Tipo di personale a. b. Anno I Anno II Anno III Tecnici 28 28 28 Tecnologi/ricercatori 5 5 5 Anno “n” Personale di ruolo Personale non di ruolo Amministrativi Tecnici Tecnologi/ricercatori c. Altro Personale Altri Incarichi di Ricerca 16/55 Assegnisti Borsisti Co.Co.Co Comandi in Entrata Dottorandi d. g. Personale precedentemente citato proveniente dalle Università Fonti di finanziamento EMRP - SIB58 Angles: Angle metrology EMRP - SIB63 Force traceability within the meganewton range EMRP – SIB64 Metrology for moisture in materials EMRP- SIB56 SoundPwr- Anew standard for sound power, improvement of sound power measurement of machines Servizi di taratura, prova e certificazione Contratto Tecno Sky di consulenza e taratura Contratto Arpa Industriale h. Costo complessivo del progetto Finanziamenti a carico FOE Voce di spesa Annualità I Personale di ruolo Annualità II Annualità III 1.580.000 1.580.000 1.580.000 Funzionamento 400.000 440.000 480.000 Investimento 790.000 850.000 910.000 Annualità “n” Personale non di ruolo Altro personale Eventuali ulteriori finanziamenti Voce di spesa Annualità I Annualità II Annualità III Personale di ruolo 350.000 370.000 400.000 Personale non di ruolo Altro personale 100.000 110.000 120.000 Investimento 600.000 660.000 730.000 Funzionamento 300.000 330.000 360.000 Annualità “n” 17/55 5.2 Attività di Ricerca: Metrologia fisica Area di specializzazione: metrologia scientifica X Dipartimento HORIZON 2020 Area di Intervento Attività di ricerca con risultati pubblicabili Descrizione dipartimento a. Altra Area di Intervento X Divisione Metrologia fisica Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: X excellent science 01-01-2015 Data Fine: 31-12-2017 Finalità e Obiettivi Sviluppa conoscenze, tecnologie e metodi per la metrologia scientifica fondamentale. In particolare cura: la realizzazione pratica del metro, del chilogrammo e del secondo; la valorizzazione delle potenzialità metrologiche dell’interferometria, dell’ottica quantistica e dei sistemi quantistici; la metrologia in ambito spaziale. A questo fine svolge e integra attività di ricerca teorica e sperimentale e attività di sviluppo tecnologico e conduce ricerche coordinate con l’industria mirando a raggiungere un livello di maturità tecnologica pari alla validazione in laboratorio. b. Contenuto Tecnico Scientifico Realizzazione del metro e del secondo Il metro e il secondo sono realizzati mediante pettini di frequenza, laser stabilizzati, transizioni atomiche nelle regioni delle micro-onde e visibile, interferometria atomica e spettroscopia ottica. Proseguirà la collaborazione alla formazione della scala di tempo universale coordinato, alla sincronizzazione della scala nazionale di tempo alla scala di tempo atomico, allo sviluppo di tecniche di disseminazione dei segnali di tempo e frequenza e di confronto a distanza di orologi. Applicazioni dei campioni atomici di frequenza. I campioni atomici di frequenza (in virtù delle predizioni della relatività generale sono sensori del potenziale gravitazionale) saranno utilizzati per esperimenti di geodesia relativistica. Un’altra applicazione sarà la verifica della stabilità di costanti fondamentali, laddove la misura ripetuta nel tempo del rapporto di frequenza tra transizioni di specie atomiche diverse ne verifica la stabilità. A tal fine si propone di confrontare la frequenza della fontana di cesio con quella di transizioni molecolari in campioni raffreddati. Quale contributo allo studio della materia ultrafredda, verrà curata la disseminazione di portanti ottiche ultrastabili verso laboratori nazionali. Secondo alcune ricerche, una transizione nucleare del 299Th potrebbe essere utilizzata come standard di frequenza ad altissima accuratezza. Seppure non sia ancora stata osservata, valutazioni teoriche la stimano nel vicino ultravioletto, una regione spettrale che pone interessanti problemi metrologici non ancora risolti. Si propone quindi una attività di ricerca, in collaborazione con la comunità dei fisici nucleari, per la realizzazione e la stabilizzazione di sorgenti laser in questa regione spettrale. L’accuratezza della realizzazione e misura della frequenza di laser ultrastabili permette di considerare il loro utilizzo nei rivelatori interferometrici di onde gravitazionali. Anche in questo campo si intende avviare collaborazioni volte allo studio delle potenzialità della metrologia delle frequenze ottiche. Le competenze sviluppate per lo sviluppo di algoritmi per la scala di tempo trovano applicazioni sia nella rilevazioni di anomalie degli orologi a bordo di satelliti (contribuendo alla definizione del servizio di integrità del sistema Galileo), sia nello sviluppo di metodi di confronto di scale di tempio via satellite utilizzando multi sistemi GNSS e tecniche di geodesia come il Precise Point Positioning o TWSTT a banda larga. Distribuzione in fibra ottica. Vedere infrastruttura “LIFT – link italiano tempo e frequenza”. Realizzazione del kilogrammo 18/55 Saranno sviluppate conoscenze, competenze e tecnologie per realizzare e disseminare il kilogrammo contando atomi di silicio. L’obiettivo è dimostrare realizzazioni basate su sfere di Si (con incertezza relativa almeno pari a 2E-8) attraverso la caratterizzazione e monitoraggio (geometria, chimica e fisica) della superficie (la parte “variabile” del conteggio essendo invariante quanto non dipende dalla superficie). In collaborazione con Sincrotrone Trieste saranno sviluppate infrastrutture per l’analisi chimica e strutturale della superficie di sfere di silicio monocristallino mediante fluorescenza e diffrazione di raggi X in condizioni di riflessione totale. Saranno sviluppate presso INRIM tecnologie per la mappatura dello spessore dell’ossido superficiale (circa 2 nm) e dell’altimetria della superficie (circa 30 nm) con accuratezza adeguata a misurare variazioni di massa pari a 10 µg. Interferometria Interferometria ottica. Proseguirà lo sviluppo di tecnologie ottiche, optomeccaniche e elettroottiche per la misurazione di distanze e spostamenti con risoluzioni picometrica e sub-picometrica. L’attività si estende dalla determinazione del parametro reticolare di cristalli di silicio, alla misura e controllo di spostamenti alla scala delle dimensioni atomiche, alla metrologia dimensionale e angolare, all’interferometria assoluta per la misura di lunga distanza, alla rifrattometria, allo sviluppo di modelli matematici e tecniche di analisi statistica. Parametro reticolare del silicio. Nell’ambito di un accordo con il PTB, sarà misurato (con incertezza relativa almeno pari a 3E-9) il parametro reticolare di cristalli utilizzati per la realizzazione atomica del kilogrammo. Il laboratorio di interferometria X (concepito e realizzato nel 1975) richiede ammodernamenti e innovazioni non più possibili mediante aggiustamenti. Verrà pertanto realizzato nuovo un laboratorio ristrutturando locali sotterranei inutilizzati. Metodi ottici e acusto-ottici, interferometria X, bilancia di torsione elettrostatica. Nel 2017 saranno aperti bandi EMPIR per la ricerca di base in metrologia e le applicazioni industriali. In questa chiave e nel quadro della Strategic Research Agenda for Metrology in Europe saranno approfonditi al fine della eventuale proposizione: - La realizzazione del pascal e la misura di pressioni (statiche, dinamiche e acustiche) a partire da misure di densità, spostamenti e velocità (l’anemometria doppler, la spettroscopia a correlazione di fotoni, la rifrattometria dell’elio e l’interferometria richiedono ulteriori indagini e devono essere sviluppate capacità di misura di distanze e spostamenti acustici con risoluzioni e accuratezze picometriche e sub-picometriche); - La realizzazione del metro alla nano- e pico-scala mediante interferometria X (sorgenti X miniaturizzare e ottiche di collimazione di ultima generazione consentono di realizzare sia tavole porta-oggetti assolute per la microscopia a scansione che celle di carico per la misura assoluta di micro- e nano-forze); - La realizzazione del newton e kilogrammo microscala mediante bilancia di torsione e sospensione elettrostatiche (misura di forze alla scala dei nanonewton, validazione di interferometri miniaturizzati per la misura di spostamenti alla scala del picometro, misura della pressione di radiazione e della forza di Casimir, caratterizzazione di attuatori elettrostatici). Ottica quantistica Generazione, applicazione e misura di luce sub-Poissoniana. Saranno sviluppate e ottimizzate sorgenti di singolo fotone, sia tramite heralding da sorgenti ”parametric down conversion” sia tramite emissione da centri di colore in diamante. Le applicazioni riguarderanno protocolli e misure di conteggio di singolo fotone per la metrologia e l’informazione quantistica e l’imaging in fluorescenza a singolo fotone, in particolare in ambito biofisico. Saranno migliorate sorgenti di twin beams per applicazioni di quantum, ghost e sub-shotnoise imaging quantistico a livello microscopico. Verranno realizzati e studiati interferometri ottici con l’obiettivo di superare i limiti di sensibilità imposti dallo shot noise sia mediante tecniche di correlazione tra interferometri, sia operando con twin beams o stati squeezed. Generazione e applicazione di stati ottici entangled. Stati ottici entangled verranno utilizzati per studio di misure quantomeccaniche “deboli”, al fine di giungere a misure amplificate di osservabili, per la realizzazione di protocolli innovativi nel campo delle tecnologie quantistiche (con particolare attenzione al quantum sensing) e la quantificazione delle risorse necessarie. Metrologia per le tecnologie quantistiche. Saranno sviluppati metodi di caratterizzazione di risorse e dispositivi utilizzati in tecnologie quantistiche quali l’informazione quantistica; in particolare, la distribuzione quantistica di chiavi crittografiche. Proseguirà la collaborazione con lo European Telecommunication Standard Institute per la definizione di uno standard europeo per la crittografia quantistica. Saranno studiati metodi quali la tomografia quantistica (di stati, canali e misuratori a valori operatoriali positivi), la quantificazione dell’entanglement (e misure di correlazioni quantistiche). Sistemi quantistici 19/55 Verrà realizzato un sistema ibrido composto da ioni intrappolati e atomi neutri ultrafreddi, che separatamente già realizzano i migliori orologi disponibili (l'orologio atomico con atomi neutri di stronzio e quello con un singolo ione intrappolato di alluminio). Lo scopo è realizzare una delle prime macchine al mondo in cui gli atomi neutri ultrafreddi e gli ioni intrappolati "vivono" nello stesso apparato sperimentale. Le motivazioni sono molteplici: da un lato costruire sistemi quantistici con un maggiore livello di controllo per studiare fenomeni fisici quali la creazione controllata di composti molecolari e la dinamica di sistemi quantistici fuori dall'equilibrio. Dall'altro costruire una nuova base per le tecnologie quantistiche, quali il calcolo e la metrologia atomica. Per eliminare il micromoto degli ioni (la sorgente maggiore di incertezza nella realizzazione di orologi basati su ioni intrappolati) si intende sviluppare una trappola innovativa basata su potenziali elettrici statici e di potenziali ottici. Metrologia in ambito spaziale Sulla base di rapporti consolidati con l’industria aerospaziale, saranno sviluppate tecnologie, metodi e strumenti per la metrologia dimensionale di missioni scientifiche nello spazio (ad esempio missioni gravimetriche di nuova generazione, NGGM). In particolare, saranno sviluppati interferometri assoluti e incrementali per medie e grandi distanze – capaci di incertezze di 1 nm su distanze di 10 km – e sensori ottici e interferometrici per accelerometri di navigazione satellitare. In collaborazione con Selex-ES, sarà realizzato un prototipo industriale di una camera iperspettrale (lo sviluppo in laboratorio è stato completato) per applicazioni dall’osservazione della Terra dallo spazio, ai beni culturali, alla rivelazione remota di inquinanti in atmosfera Navigazione satellitare. Vedere infrastruttura “Galileo Timing Research Infrastructure”. Ricerche coordinate con l’industria Orologio a pompaggio ottico impulsato. La ricerca ha un ruolo fondamentale nel garantire competitività al sistema produttivo del paese. Pertanto, viene perseguito e programmato il trasferimento delle conoscenze per lo sviluppo di orologi alle realtà industriali del paese: il programma collabora con Selex-ES allo sviluppo industriale di un prototipo ingegnerizzato (per applicazioni spaziali) di orologio a pompaggio ottico impulsato basato sull’atomo di rubidio. L’attività applica i risultati di una ricerca decennale sui campioni in cella. c. Eventuali collaborazioni nazionali/internazionali 1. NIST: metrologia a singolo fotone per tecnologie quantistiche e caratterizzazione di stati ottici quantistici; PTB: metrologia a singolo fotone per tecnologie quantistiche; NPL: metrologia a singolo fotone per tecnologie quantistiche; Max Planck Erlangen: generazione ed applicazione di luce sub-poissoniana; Moscow State University: applicazioni di stati ottici entangled; CNR INOA e IFN: stati ottici quantistici per iI superamento dei limiti classici della misura; INFN: doppio interferometro con luce quantistica; PTB, NMIJ: realizzazione del kilogrammo contando atomi di Si; International Avogadro Coordination: accordo internazionale per l’utilizzo di silicio monoisotopico per la realizzazione del kilogrammo mediante la determinazione della costante di Avogadro (2011-2016); Selex-ES, ASI, Aerospace corporation: campioni di frequenza in cella; NIST, PTB; LNE-SYRTE, NPL, NMISA, ORB, BIPM, INAF, ASI e CNR: campioni di frequenza, scale di tempo e disseminazione in fibra Selex-ES: prototipazione di una videocamera iperspettrale Centro Restauri (Venaria, TO): analisi iperspettrale di beni culturali INTI (Argentina): realizzazione di un pettine di frequenza Ti:Sa FemtoST: elettronica digitale a basso rumore 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. d. Eventuali collaborazioni con le Università 1. 2. 3. 4. 5. Università di Torino: applicazione di fluorescenza a singolo fotone da centri di colore in diamante a imaging oltre i limiti classici; Politecnico di Milano: caratterizzazione di prototipi di rivelatori a singolo fotone, e loro applicazione a protocolli di misura per le tecnologie quantistiche; Università di Cagliari: calcoli “density functional theory” di deformazioni e sforzi superficiali del silicio; Politecnico di Torino, Università di Torino, Università di Firenze, Università di Roma “La Sapienza” e Università di Pisa: realizzazioni di campioni atomici di frequeza e misure di frequenza; University of Manchester, University of Dusseldorf e l’Università di Birmingham: campioni ottici di frequenza e. Infrastrutture di ricerca 20/55 Laboratori per i campioni di frequenza e scala di tempo Laboratorio per l’interferometria X/ottica Laboratori di informazione quantistica Laboratorio per l’interferometria laser f. Personale Impiegato (rapporto giornate/uomo) Tipo di personale a. b. Anno I Anno II Anno III Anno “n” Personale di ruolo Tecnici 9 9 10 Tecnologi/ricercatori 29 31 33 Altri Incarichi di Ricerca 5 6 7 Assegnisti 8 9 10 Borsisti 2 3 3 4 5 6 Personale non di ruolo Amministrativi Tecnici Tecnologi/ricercatori c. Altro Personale Co.Co.Co Comandi in Entrata Dottorandi d. g. Personale precedentemente citato proveniente dalle Università Fonti di finanziamento Eurament EMRP/EMPIR - SIB03 kNOW, realization of the awaited definition of the kilogram - SIB55 ITOC, international time scales with optical clocks - SIB02 NEAT-FT, Accurate time/frequency comparison and dissemination through optical fibers - IND55 Mclocks, Compact and high-performing microwave clocks for industrial applications - IND05 MIQC2, Optical metrology for quantum-enhanced secure telecommunication - SIB60 surveying, metrology for long distance surveying - SIB58 angles, angle metrology Commissione europea - INT-FACT borsa Marie Curie - BRISQ2 bright squeezed vacuum and its application - PlusOne An ultracold gas plus one ion - DEMETRA ESA - TIMES5 FIRB futuro in ricerca - Diamante Progetti di ricerca di rilevante interesse nazionale (PRIN) - AQUASIM NATO - SCQU secure communication using quantum information systems MIUR progetti premiali - P5, P6, LIFT Fondazioni - Compagnia di San Paolo - John Templeton Foundation Contratti 21/55 - h. RAI, G2G, Galileo TGVF FOC Costo complessivo del progetto Finanziamenti a carico FOE Voce di spesa Annualità I Personale di ruolo Annualità II Annualità III 2.000.000 2.100.000 2.230.000 Funzionamento 500.000 570.000 640.000 Investimento 990.000 1.150.000 1.290.000 Annualità “n” Personale non di ruolo Altro personale Eventuali ulteriori finanziamenti Voce di spesa Annualità I Annualità II Annualità III Personale di ruolo 350.000 370.000 400.000 Personale non di ruolo Altro personale 100.000 110.000 120.000 Investimento 600.000 660.000 730.000 Funzionamento 300.000 330.000 360.000 Annualità “n” 22/55 5.3 Attività di Ricerca: Nanoscienze e materiali Area di specializzazione: Nanoscienze e materiali Dipartimento x Area di Intervento HORIZON 2020 Attività di ricerca con risultati pubblicabili Descrizione dipartimento a. x Divisione Nanoscienze e materiali Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: Altra Area di Intervento 01-01-2015 Key and enabling technologies Data Fine: 31-12-2017 Finalità e Obiettivi La Divisione conduce ricerca di base e tecnologica nell’ambito delle nanoscienze e dei materiali, sia in relazione alla realizzazione di riferimenti metrologici, sia in risposta alle esigenze di innovazione tecnologica dell’industria e dei servizi. In particolare, la divisione cura: a) la realizzazione pratica dell’ampere e della candela; b) lo sviluppo di tecnologie di preparazione di materiali, mezzi nanostrutturati e dispositivi e di tecnologie nanofotoniche; c) lo studio dei fenomeni fisici nella materia condensata. La Divisione promuove e valorizza l’originalità e le potenzialità dell’approccio metrologico alle nanoscienze ed ai materiali nelle sue relazioni con i soggetti operanti in ambito nazionale e internazionale b. Contenuto Tecnico Scientifico Metrologia elettrica quantistica: Ricerca su nuovi dispositivi e tecniche di misura per la realizzazione pratica dell’ampere e delle unità elettriche Vengono perseguite due delle linee coerenti con la definizione internazionale e il documento CCEM WGSI 09-05: a) attraverso la definizione del volt tramite effetto Josephson e dell’ohm tramite effetto Hall quantistico e la relazione V = RI La ricerca riguarderà da una parte lo sviluppo di campioni di tensione con elevata purezza spettrale, tensione e banda di frequenza estesi e user friendly. Aspetti specifici saranno dispositivi a schiera micro e submicrometrici, elettroniche di pilotaggio di nuova generazione e sistemi in criorefrigeratori operanti sopra la temperatura dell’elio liquido Interazioni sono previste nell’ambito di progetti europei e nazionali Realizzazione pratica dell'ohm tramite l'effetto Hall quantistico: Verranno studiati nuovi dispositivi Hall in GaAs (array Hall), finalizzati alla realizzazione di valori decadici di resistenza, e dispositivi in grafene, caratterizzati anche con tecniche di impedance tomography, che permettano di ottenere la quantizzazione a valori di campo magnetico e temperatura che consentono operatività in ambienti cryogen-free tabletop. Verranno implementati sistemi di scaling di resistenza intrinsecamente riferiti (comparatori di corrente criogenici). b) Attraverso il conteggio delle cariche elettroniche, secondo la relazione I = n e Qui la ricerca avrà come obiettivo la messa a punto di dispositivi SET di caratteristiche metrologiche sufficientemente buone, anche attraverso una sinergia a livello nazionale. La ricerca sarà indirizzata a selezionare la tecnica di realizzazione del dispositivo in grado di fornire correnti fino al nA con minimizzazione degli errori di conteggio, in un sistema criogenico in grado di fare misure al massimo livello di accuratezza. Realizzazione pratica del farad e dell'henry Verrà realizzato un sistema criogenico e di ponti di impedenza digitali per il trasferimento del valore della resistenza di Hall quantizzata verso i campioni di capacità elettrica e di induttanza. Verranno studiati modelli elettrici di reti di configurazioni di dispositivi Hall adatti al funzionamento in regime alternato. Ricerca su nuovi dispositivi e tecniche di misura per la realizzazione della candela 23/55 Secondo la Mise en pratique vengono perseguite due linee di ricerca: a) Predictable Quantum Efficient Photodiodes (PQED), fotorivelatori predicibili basati sull’effetto fotoelettrico nel silicio; tramite un’accurata modellizzazione dell’efficienza di conversione fotone-elettrone e delle perdite per riflessione in strutture a trappola è possibile realizzare rivelatori predicibili con elevata efficienza e bassa incertezza. La ricerca riguarderà la validazione di questi dispositivi attraverso la misura del rapporto e/h e della pressione di radiazione l’estensione spettrale del campo di utilizzo (NIR-SWIR) tramite PQED realizzati con fotodiodi InGaAs, oppure PQED operanti in doppio modo (fotoelettrico, radiometro a sostituzione elettrica), e infine l’utilizzazione diretta di questi campioni in filtro-radiometri per applicazioni quali la fotometria, la termometria di radiazione e misuratori di potenza per fibre ottiche. b) Sorgenti di singoli fotoni in nano-diamanti per la radiometria singolo fotone. La ricerca riguarderà lo sviluppo di sorgenti campione predicibili (on-demand) di singoli fotoni ad un rate e ad una lunghezza d’onda di emissione specifici. In particolare ci si pone l’obiettivo di aumentare significativamente il rate di emissione dei fotoni e migliorare l’efficienza del sistema di raccolta dei fotoni emessi attraverso opportune nano-strutture fotoniche (lenti, antenne,…). A supporto della caratterizzazione statistica delle sorgenti campione singolo fotone l’attività di ricerca sui rivelatori superconduttivi (TES) proseguirà con l’obiettivo principale di migliorarne significativamente l’efficienza di rivelazione e la velocità dei dispositivi. Sviluppo di tecnologie di preparazione di materiali, mezzi nano strutturati e dispositivi e tecnologie per il magnetismo, la nano fotonica e altre applicazioni Nel campo del magnetismo si prevede la realizzazione e caratterizzazione di nano-strutture magnetiche sia in film sottili magnetici che in sistemi metallici e ibridi (i.e. array per il magnetotrasporto e la generazione di spin-waves, per studi di dinamica di vortici/anti-vortici). Questo punto prevede lo studio dell'interazione degli spin elettronici con lo stato di magnetizzazione nelle nanostrutture, per applicazioni alla magneto-elettronica (spintronica) come memorie, dispositivi logici e sensori progettati con materiali metallici e ibridi da utilizzare nella sensoristica, in biomedicina e nei dispositivi a memorie magnetiche. Un ulteriore aspetto è il controllo totale dello stato di magnetizzazione mediante correnti polarizzate di spin in nanostrutture magnetiche (i.e. effetto spin-Seebeck, spin-torque, Rashba e spin Hall) che saranno studiati in dettaglio. Tali processi saranno impiegati per lo studio di dispositivi elettromagnetici basati sulla manipolazione e controllo della carica e dello spin elettronico per applicazioni metrologiche e ITC Tra questi in particolare si citano NanoSQUID per la rivelazione con risoluzione fondamentale, sia legata alle unità elettriche e fotometriche precedentemente citate che per applicazioni legate a nano particelle e nano spostamenti per applicazioni mediche. Nell’ambito delle applicazioni per la fotonica verranno progettate e fabbricate sorgenti a singolo fotone, fotorivelatori superconduttivi TES e le nano-strutture di accoppiamento e guida. Nel campo della nanofabbricazione su larga area verranno sviluppati materiali con proprietà ottiche progettabili a priori per il sensing ambientale e per la fotonica ed i metamateriali. Sempre con metodi di self-assembly verranno studiati gli effetti di interazione tra radiazione coerente e nanostrutture, con ricadute nella plasmonica e nelle nanolavorazioni, fino all’intrappolamento di atomi freddi mediante strutture plasmoniche. Metodi e strutture non-imaging potranno consentire il miglioramento della risoluzione laterale delle tecniche MALDI. Studio di fenomeni fisici nella materia condensata e materiali funzionali L'attività dell'INRIM sui materiali funzionali si concentra sui nuovi materiali magnetici e multiferroici con transizioni di fase ed è rivolta alla comprensione della fisica che sta alla base del comportamento dei materiali e presenta tre aspetti: la preparazione di materiali, lo sviluppo di nuove tecniche di caratterizzazione, lo studio di base anche teorico dei fenomeni. In particolare si svolge ricerca nei seguenti temi - Fisica dei processi di magnetizzazione in nuovi materiali magnetici per applicazioni elettrotecniche: materiali dolci (composite materials, ferriti, materiali metallici amorfi), materiali duri (composti ad alta anisotropia magnetica senza terre rare). - Termodinamica degli effetti ferro calorici, in particolare lo studio dei meccanismi fisici e gli aspetti termodinamici nei nuovi materiali per la refrigerazione a stato solido, in particolare magnetocalorici con transizioni di fase magnetostrutturali e gli effetti elettrocalorici nei polimeri ferroelettrici. - Fisica dei materiali multiferroici con l'obiettivo di comprendere i fenomeni che dominano la risposta dei materiali magnetici e dielettrici alle alte frequenze. Metrologia per nano scienze nel contesto nazionale e internazionale Specialmente attraverso la formulazione di progetti in sede nazionale e europea (EMPIR) si stanno avviando sinergie con istituti della rete di ricerca italiana e internazionale. In particolare oltre agli argomenti già citati in precedenza legati alle unità elettriche e fotometriche con istituti quali il NEST e il LENS, nel triennio verranno predisposte proposte sul tema della metrologia al THz, in cui le competenze della divisione per la realizzazione di sensori si integreranno con quelle dell’INO nel campo dei riferimenti di frequenza fino e potenzialmente oltre i 5 THz. c. Eventuali collaborazioni nazionali/internazionali 24/55 Progetti EMRP cofinanziati dalla comunità europea EMRP 2012 SIB 53 AimQuTE: Automated impedance metrology extending the quantum toolbox for metrology (20132016), istituti PTB, METAS EMRP 2012 SIB59 Q-Wave:A quantum standard for sampled electrical measurements (2013-2016), istituti PTB e Tubitak EMRP 2012 EXL02 SIQUTE: Single-Photon Sources for Quantum Technologies (2013-2016), EMRP 2012 EXL03 Microphoton: Measurement and control of single photon microwave radiation on a chip (20132016) istituti VTT e Cambridge University EMRP 2012 EXL04 SpinCal: Spintronics and spin-caloritronics in magnetic nanosystems (2013-2016) istituti NPL EMRP 2014IND01 3DMetChemIT (2015-2018), istituti NPL e PTB EMRP SIB57 New primary standards and traceability for radiometry EMRP IND52 Multidimensional reflectometry for industry Horizon 2020 Selecta istituti UAB Barcellona, IFW Dresda DRREAM, Cachan Progetti PRIN e FIRB futuro in ricerca Sviluppo di tecniche di microfabbricazione del diamante per applicazioni nella bio-sensoristica e nella fotonica (2012-2016) Thermalskin: studio dello scambio termico tra superficie solide nanostrutturate e fluidi (2012-2015) DynamoMag(2013-2016) Altre collaborazioni FLUXONiCS: The European Foundry for Superconductive Electronics (2008NPL - Quantum Detection Group, tema Graphene Progetto WALL: University of Leeds, School of Physics and Astronomy, Leeds, UK Johannes Gutenberg Universitaet Mainz, Institute of Physics, Mainz, Germany Université Paris Sud, Department of Nano Electronics /Institutd’Electronique Fondamentale, France EURAMET Technical Committee on Electricity and Magnetism Union Radio Scientifique Internationale Collaborazioni con istituti nazionali su temi di rilevanza strategica per la divisione Istituto LENS (nanofotonica) Istituto CNR SPIN (superconduttività materiali innovativi) Istiotuto NEST (nanotecnologie, dispositive quantistici) Istituto INO (TeraHertz fisica, tecnologia e metrologia d. Eventuali collaborazioni con le Università UNIFI: Simulazioni quantistiche e metrologhe avanzate Politecnico Torino, Dip Elettronica e DISAT Univ Torino Dipartimento di Fisica Sperimentale, Dipartimento di Materiali, Dipartimento di Chimica, Università del Piemonte orientale, dipartimento di Chimica Politecnico di Torino, Gruppo Misure Elettroniche Associazione Gruppo Nazionale Misure Elettriche ed Elettroniche (GMEE) e. Infrastrutture di ricerca Camere pulite bianche e grigie con impianti per gas speciali Sistemi di deposizione e crescita materiali superconduttori, semiconduttori e isolanti Sistemi per la geometrizzazione di film sottili sia di tipo ottico, risoluzione 1-2 μm, che elettronici e ionici Sistema di misura profilometria a scansione e sistemi di spettroscopia Raman e microscopia SEM Camere termostatate con schermatura EMI e magnetica Sistemi per la generazione, stabilizzazione e misura di microonde da 1 a 100 GHz Sistemi cryocooler pulsetube e Gifford MacMahon Criomagnete Oxford Teslatron 16 T, 1.3 K + Probe 3He 300 mK Comparatore criogenico di correnti Magnicon (in acquisizione) Refrigeratore diluizione 20 mK base temperature Laboratori grandezze elettriche in regime continuo e variabile Laboratori caratterizzazione elettrica nanodispositivi Laboratori di radiometria criogenica fino a 40 mK. Laboratori di radiometria e informazione quantistica Camera oscura con controllo climatico presso il laboratorio di goniofotometria. Laboratorio mobile per la caratterizzazione d’impianti d'illuminazione. Spettro-goniofotometria dei materiali. Realizzazione di nano-dispositivi e caratterizzazione ottica ed elettrica di nanodispositivi e nanomateriali. Analisi di materiali con diffrattometria a raggi X. Magnetometri ad alta sensibilità (SQUID, VSM e AGFM) 25/55 Sistemi di microscopia a doppio fascio elettronico e ionico e per la microanalisi (Nanofacility). Preparazione di materiali magnetici per rapida solidificazione, di film sottili e di multistrati magnetici. Caratterizzazione e studio delle proprietà fisiche di materiali magnetici dolci, duri, amorfi e nanostrutturati. Laboratori e camere schermate per le misure magnetiche di alta sensibilità. Laboratori per lo studio delle proprietà di trasporto in nastri e film sottili magnetici. f. Personale Impiegato (rapporto giornate/uomo) Tipo di personale a. b. Anno I Anno II Anno III Personale di ruolo 33 33 33 Tecnici 6.5 6.5 6.5 Tecnologi/ricercatori 27 27 27 Altro Personale 57 57 57 Altri Incarichi di Ricerca 34 34 34 Assegnisti 8 8 8 Borsisti 5 5 5 Dottorandi 10 10 10 Personale precedentemente citato proveniente dalle Università 21 21 21 Anno “n” Personale non di ruolo Amministrativi Tecnici Tecnologi/ricercatori c. Co.Co.Co Comandi in Entrata d. g. Fonti di finanziamento Progetti EMRP/EMPIR EMRP – SIB57 New primary standards and traceability for radiometry EMRP – IND52 Multidimensional reflectometry for industr EMRPNEW 06 TREND EMRP CRYSTAL EMRP NEW 08 MetNEMS EMPIR 2015 SIB ELEC 035 Quantum Impedance Metrology based on Graphene (under evaluation) EMPIR 2015 NRM HIMP 012 Pre-Normative Standardisation Activities for the Characterisation of Graphene and 2-D Materials to Enable Commercial Applications (under evaluation) EMPIR 2015 SIB PHRA Practical realisation and traceability in the new SI for Optical Power quantities. (under evaluation) EMPIR 2015 SIB ELEC 10 Waveform metrology base don spectrally pure Josephson voltages(under evaluation) EMPIR 2015 SIB ELEC 36 Metrology underpinning TeraHerts Technologies and Research(under evaluation) EMPIR 2015 SIB ELEC 09 Towards nanoscale traceable magnetic field measurement ….. EMPIR HLT MMCL 66 Metrology versus bacteria (under evaluation) Progetti VII programma quadro e Horizon 2020 FP7 DRREAM FP7 Wall (2012-2015) Horizon 2020 Selecta (2015-2018) Programmi ricerca nazionali PRIN - DyNanoMag 2010-2011 Progetti strategici premialità 2014 Progetto strategico Nanotecnologie per la metrologia elettromagnetica Progetti co finanziati dalla compagnia di SanPaolo Progetto nanotecnologie per la metrologia dell’ampere e della candela h. Costo complessivo del progetto 26/55 Finanziamenti a carico FOE Voce di spesa Personale di ruolo Annualità I 1.600.000 Annualità II 1.620.000 Annualità III 1.720.000 Personale non di ruolo 0 0 0 Altro personale 0 0 0 Funzionamento 400.000 450.000 490.000 Investimento 890.000 900.000 980.000 Eventuali ulteriori finanziamenti Voce di spesa Annualità I Annualità II Annualità III Personale di ruolo 350.000 370.000 400.000 Personale non di ruolo Altro personale 100.000 110.000 120.000 Investimento 600.000 660.000 730.000 Funzionamento 300.000 330.000 360.000 Annualità “n” Annualità “n” 27/55 5.4 Attività di Ricerca: Metrologia per la Qualità della Vita Area di specializzazione: Dipartimento x Area di Intervento HORIZON 2020 Attività di ricerca con risultati pubblicabili Descrizione dipartimento a. x Divisione Metrologia per la Qualità della Vita Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: Altra Area di Intervento Societal Challanges 01-01-2015 Data Fine: 31-12-2017 Finalità e Obiettivi La Divisione sviluppa conoscenze e innovazione nell’ambito delle attività connesse con la qualità della vita nella sua accezione più ampia. In questo contesto, in linea con i programmi di ricerca europei per la metrologia rivolti alle cosiddette “Societal Challenges” indicati nella Strategic Research Agenda di EURAMET (2015), si occupa dello sviluppo della scienza metrologica con riferimento alle applicazioni scientifiche, industriali e sociali in relazione alla salute, all’uso razionale dell’energia, all’ambiente e all’alimentazione. Le tematiche di sviluppo nel triennio riguardano la metrologia biomedicale a supporto delle applicazioni diagnostiche e terapeutiche, la metrologia per la sicurezza e sostenibilità alimentare, la metrologia per lo sviluppo di sistemi energetici affidabili e sostenibili e la metrologia a supporto degli studi climatici e il monitoraggio ambientale. b. Contenuto Tecnico Scientifico Realizzazione pratica del kelvin e della mole L’attività di ricerca relativa alla nuova definizione del kelvin è rivolta a rafforzare il ruolo dell'INRIM a livello internazionale, con particolare riferimento alla determinazione della costante di Boltzmann e della temperatura termodinamica con metodi acustici. In particolare, le attività previste riguardano la determinazione della costante di Boltzmann k con metodo acustico al livello - ur(k) < 2 ppm e la valutazione delle differenze fra la temperatura termodinamica T e le temperature definite sulla ITS-90 attraverso misure acustiche nell'intervallo compreso fra 230 K e 650 K. Inoltre, si approfondiranno tecniche spettroscopiche per la determinazione della costante di Boltzmann basata sulla misura dell'allargamento Doppler (Broadening Technique) al fine di ridurre l’incertezza relativa nella sua determinazione a livelli inferiore a 510-6. Metrologia Biomedicale L’attività in questo ambito è rivolta a dare il necessario supporto metrologico al miglioramento e allo sviluppo di nuove metodiche diagnostiche e terapeutiche nell’ambito delle scienze biomediche e biologiche, attraverso lo sviluppo di metodologie e tecniche di misura riferibili e di modelli teorico-numerici avanzati ad esse complementari. Un ambito di attività riguarderà la dosimetria delle applicazioni diagnostiche e terapeutiche basate su campi elettromagnetici e ultrasuoni. Per quanto riguarda la risonanza magnetica a immagini (MRI) verranno sviluppati strumenti di analisi modellistico-sperimentali a supporto di una dosimetria personalizzata, includendo l’estensione della diagnostica a pazienti portatori di protesi. Funzionale a questo scopo sarà anche lo sviluppo di tecniche di ricostruzione del SAR locale a partire da misure in tempo reale del campo B1+ in-vivo, basate su Electric Properties Tomography (EPT), in grado di permettere la ricostruzione spaziale 3-D in-vivo delle proprietà dielettriche dei tessuti umani. Nell’ambito delle metodiche terapeutiche, proseguiranno gli studi sull’influenza dei fenomeni di scattering e/o di assorbimento in relazione agli effetti termici indotti conseguenti all’impiego di campi ultrasonori (US) focalizzati. Parallelamente si studieranno, in-vitro e in-vivo, i meccanismi di attivazione di specifici profarmaci (ALA) legati agli effetti meccanici dell’onda ultrasonora e strettamente connessi ai meccanismi di cavitazione. Infine, si intende dare supporto metrologico alla standardizzazione e allo sviluppo delle tecniche di ipertermia elettromagnetica indotta, attraverso la valutazione, il controllo e la localizzazione della deposizione di energia e dell’incremento di temperatura dei tessuti, anche mediante l’impiego di nanostrutture magnetiche opportunamente caratterizzate e modellizzate. 28/55 Un secondo ambito di attività riguarderà lo sviluppo della ricerca metrologica a supporto delle metodiche diagnostiche multimodali quantitative, basate sull’impiego di MRI e US. In questo ambito, si intende avviare uno studio esplorativo per lo sviluppo di modelli numerici avanzati di tipo Maxwell-Block in grado di riprodurre in modo virtuale una seduta di risonanza magnetica. Un ruolo importante rivestirà lo sviluppo di materiali simulatori tissutali (TMM) innovativi e di tecniche di misura riferibili per la loro caratterizzazione a supporto dei cicli di interconfronto tra laboratori clinici nazionali. Un terzo ambito di attività riguarderà lo sviluppo di nuovi metodi di misura per terapie avanzate, quali cell terapies e medicina rigenerativa, e di nuovi biomarkers per diagnostica/monitoraggio in medicina di precisione. Nell’ambito delle metodologie non-invasive di indagine biologica, l’attenzione sarà focalizzata, in particolare, allo sviluppo di microscopia multimodale label-free, di analisi secretomiche e di metabolismo cellulare, di generazione dinamica di VOC in traccia basati sulla diffusione, di metodi di misura del comportamento elastico di cellule con AFM. Attraverso lo sviluppo di modelli elettromagnetici dedicati, si avvierà un’attività di ricerca di carattere esplorativo finalizzata allo studio di nanostrutture magnetiche come potenziali scaffold per potenziali applicazioni nella medicina rigenerativa. In relazione alla sensoristica e manipolazione di bio-sistemi, si studieranno da un punto di vista teorico-modellistico sensori miniaturizzati per il rilevamento di nanoparticelle magnetiche, focalizzando l’attenzione su diverse tipologie di dispositivi realizzati con materiali nanostrutturati (sensori magnetoresitivi, dispositivi spintronici e magnonici, ecc.). Si avvierà inoltre, attraverso l’impiego di modelli numerici su scala microscopica, uno studio esplorativo per l'utilizzo di sistemi magnetici nanostrutturati nella veicolazione e manipolazione di nanoparticelle magnetiche. Metrologia Alimentare La necessità di garantire la sicurezza alimentare per la tutela dei consumatori richiede lo sviluppo e l’utilizzo di tecniche di misura precise, accurate e affidabili. L’attività sarà rivolta a dare supporto metrologico per l’analisi dei prodotti alimentari, e in tal senso verranno sviluppati metodi di misura riferibili alle unità del SI, tecniche innovative di analisi e nanosensori per il monitoraggio degli alimenti. Per quanto concerne lo sviluppo di metodi per l’analisi degli alimenti, si intende fornire supporto metrologico per la determinazione delle quantità limite tollerabili per i contaminanti chimici naturali o artificiali e i residui presenti nei prodotti alimentari. Questo obiettivo verrà realizzato sia mediante l’impiego di tecniche riferibili alle unità SI, quali l’Attivazione Neutronica. Inoltre verrà effettuato uno studio di fattibilità per verificare se le tecniche di voltammetria di ridissoluzione, utilizzate per la determinazione della concentrazione di additivi e contaminanti negli alimenti, possono essere candidate come metodi di misura primari. Metodi innovativi basati sul tecniche spettroscopiche quali Infrarosso e Raman (SERS e TERS) saranno sviluppati per la valutazione dell’origine di alimenti e materie prime costituenti (tecniche di fingerprinting). In questo ambito si svilupperanno inoltre tecniche per la standardizzazione delle proprietà chimico-fisiche e dimensionali di nanoparticelle di TiO2 impiegate nell’industria alimentare. Per quanto riguarda lo sviluppo di sensori per l’analisi degli alimenti, si prevede di realizzare sonde SERS, basate su plasmoni di superficie, e test-strips per sviluppare tecniche di misura in grado di rilevare la presenza di contaminanti e allergeni in matrici alimentari complesse e incrementare la velocità di risposta e l’accuratezza delle analisi dei cibi. Un aspetto specifico riguarderà lo sviluppo di sensori per la rilevazione di contaminanti alimentari provenienti dal packaging, focalizzando in particolare l’attenzione su interferenti del sistema endocrino come il Bisfenolo A. Verrà inoltre sviluppato un sistema di misura basato sulla conducibilità elettrica per determinare la migrazione delle nanoparticelle di argento dai contenitori agli alimenti. Saranno infine applicate tecniche chimiche e spettroscopiche al fine di valutare parametri chimici e fisici degli alimenti quali il contenuto di acqua, i radicali liberi per determinare la degradazione ossidativa e i sottoprodotti del trattamento radiolitico nelle matrici alimentari. Metrologia per l’energia e l’ambiente L’evoluzione del sistema energetico verso un modello sostenibile e affidabile comporta una trasformazione delle attuali infrastrutture di trasporto e distribuzione. Il contributo dell’INRIM in questo ambito è incentrato sullo sviluppo di riferimenti, sensori e metodologie di misura per le problematiche relative alla caratterizzazione, estrazione e trasporto di combustibili e ai sistemi di distribuzione e utilizzo dell’energia elettrica. Per quanto riguarda le tematiche ambientali, il contributo di INRIM sarà focalizzato a migliorare la riferibilità nelle misura di inquinanti atmosferici e contaminanti e a fornire il supporto metrologico per gli studi sulla meteorologia, l’oceanografia e la climatologia. Particolare attenzione sarà rivolta alla definizione di una partecipazione qualificata alla prossima Call Energy & Environment del programma EURAMET/EMPIR, i cui bandi di apriranno nel 2016. Sui temi relativi alla metrologia per i sistemi energetici, un campo di attività riguarderà la riferibilità delle misure finalizzate al monitoraggio e controllo della rete elettrica. Si studieranno nuovi sistemi per la caratterizzazione in laboratorio e on-site di sensori e strumenti di misura in presenza di sollecitazioni analoghe a quelle riscontrabili sulle reti. Si sperimenteranno inoltre metodi per la compensazione in tempo reale della risposta dinamica di trasduttori di tensione e si svilupperanno metodi per la caratterizzazione per confronto di sensori di nuova generazione. Per quanto riguarda la generazione di piccole potenze (energy harvesting) si allestirà un set-up sperimentale per la 29/55 caratterizzazione riferibile di materiali e dispositivi magnetostrittivi sottoposti a stress statici e dinamici e si svilupperanno modelli fisico-numerici volti alla previsione delle caratteristiche dei dispositivi. In relazione alla determinazione delle proprietà termofisiche dei combustibili, un tema di ricerca riguarderà la misura delle proprietà del gas naturale liquefatto (LNG). A questo scopo verrà completata la realizzazione di un trasduttore a ultrasuoni per la misura simultanea di densità e velocità del suono a 110 K, al fine di monitorare il contenuto di additivi e contaminanti su impianti esistenti. I risultati delle misure verranno inclusi nella nuova formulazione dell’equazione di stato dei gas naturali, mantenuta dal GERG. Si svilupperanno inoltre nuove metodologie per la caratterizzazione delle proprietà fisiche e chimiche del bioetanolo, allo scopo di fornire un valore economico alle materie prime acquistate dalle bioraffinerie di III generazione. Infine, verranno estese le capacità di misura di densità e viscosità di fluidi non-Newtoniani (ad esempio i “drilling fluids”) in particolari condizioni di temperatura e pressione. Sul tema dello studio delle proprietà termofisiche dell’acqua (pura e oceanica), si intendono caratterizzare termodinamicamente i fenomeni di superficie delle acque oceaniche in ampi intervalli di temperatura (tra 0 e 40 °C), pressione (fino a 70 MPa) e salinità (tra 10 e 38), utilizzando campioni di acqua marina standard IAPSO, al fine di migliorare i modelli predittivi dei processi di evaporazione. Inoltre, si svilupperanno metodi di misura della densità e velocità del suono in stati stabili e metastabili dell’acqua pura sotto-raffreddata nell’intervallo di temperatura compreso fra -30 e 0 °C e per pressioni da 200 MPa a 400 MPa allo scopo di estendere la validità dell’equazione di stato (IAPWS-95) anche in condizioni termodinamiche estreme, di interesse a fini industriali. Sul tema della riferibilità e misura di inquinanti atmosferici e contaminanti, si svilupperanno campioni primari di gas serra e loro precursori (CO2 e NOX) mediante due metodi primari complementari in grado di garantire i valori di incertezza obiettivo richiesti dal WMO (1 ppm per CO2). Per quanto concerne i microinquinanti organici, si intende dare riferibilità metrologica alle misure di alcuni Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA), mettendo a punto metodi di estrazione da matrici ambientali reali, quali il particolato atmosferico, nell’intorno del valore obiettivo di 1 ng/m3 previsto dalla normativa Europea (Direttiva CE 2004/107/CE - D. Lgs. 155/2010). Per quanto concerne la metrologia per la meteorologia e la climatologia, verrà messa in funzione e caratterizzata una camera climatica in grado di simulare condizioni atmosferiche terrestri utili allo studio delle dinamiche dei sensori impiegati in meteorologia. Un altro aspetto riguarderà lo studio del permafrost per fini climatologici, che richiede misure accurate di temperatura in-situ, data la significatività dell’evoluzione del fenomeno. A questo fine, verrà realizzato un dispositivo da laboratorio per la valutazione delle incertezze nelle diverse metodologie di misura. Infine, si intende realizzare un sito di misurazione di parametri meteorologici per fini climatologici (definizione di una stazione “reference grade”). La stazione, equipaggiata con strumenti riferibili ai campioni INRIM, costituirà il test-bed per valutare i parametri e le condizioni che influenzano le misure di temperatura atmosferiche, in vista della revisione della norma WMO siting classification (ISO/TC 146/SC 5, ISO/FDIS 19289:2014(E). c. Eventuali collaborazioni nazionali/internazionali Nell’ambito della Nuova definizione del kelvin e mise-en-pratique, sono attive le seguenti collaborazioni: CODATA Group for Fundamental Physical Constants NIST, Sensor Science Division (USA), NPL, Temperature and Humidity Group (UK), LNE-CNAM, Laboratoire Commun de Métrologie (France) PTB (Germany) Nell’ambito della Metrologia Biomedicale, sono attive le seguenti collaborazioni: PTB, Medical Metrology Dept. (Germania), Attività su MRI Azienda Ospedaliero Universitaria Careggi, Firenze (Italia), Attività su MRI IRCC Stella Maris, Pisa (Italia), Attività su MRI IRCC Candiolo (Italia), Attività su Ipertermia magnetica Ospedale Santa Croce e Carle, Cuneo (Italia), Attività su dosimetria EM Istituto Mario Negri, Laboratory of Molecular Pharmacology, (Italia), Attività su US Istituto Europeo di Oncologia, Servizio Fisica Sanitaria, (Italia), Attività su US NPL, Quantum Detection Group (UK), Dispositivi nanostrutturati per applicazioni biomedicali PTB, Semiconductor Phys. and Magnetism Dept. (Germania), Dispositivi nanostrutturati per applicazioni biomedicali VSL (Olanda), Attività su Breath-analysis LGC (UK), PTB (Germania) Attività su Cell terapies BioIndustry Park, Colleretto Giacosa, Attività su bio-imaging Sorin SpA, Saluggia, Italia, Attività su Medicina Rigenerativa Azienda Ospedaliera SanLuigi, Torino, Attività su Pneumologia Azienda Ospedaliera Molinette, Torino, Attività su malattie rare e urologia Nell’ambito della Metrologia Alimentare, sono attive le seguenti collaborazioni: Istituto Zooprofilattico (IZS), Ricerca Corrente “insetti” 30/55 Centro Nazionale delle Ricerche (CNR), Food metrology Istituto Mario Negri (Italia), SETNanoMetro FP7 BAM (Germania), Surface Analysis and Interfacial Chemistry, SETNanoMetro FP7 PTB, Working Group 3.41 / Electrochem. Energy Storage Systems (Germania), Electrolytic conductivity. DFM (Danimarca), Electrolytic conductivity. Nell’ambito della Metrologia per l’energia e l’ambiente, sono attive le seguenti collaborazioni: NPL (UK), CMI (Repubblica Ceca), MIKES (Finlandia), Progetto EURAMET/EMRP ENG52- Smart Grid Ricerca sul Sistema Energetico (RSE), Milano, Italia, Trasduttori non-convenzionali PTB (Germania), VSL (Olanda), CMI (Repubblica Ceca), JV (Norvegia), NPL (UK), SP (Svezia), Progetto EURAMET/EMRP ENG60-LNG II CESAME (Francia), FORCE (Danimarca), Shell (Olanda), Progetto EURAMET/EMRP ENG60-LNG II NIST (USA), Applied Chemicals and Materials Division, Theory Modeling and properties of Fluids CNR-ITC (Italia) VSL (Olanda), PTB (Germania), CNAM (Francia), IMBH (Bosnia), IPQ (Portogallo), METAS (Svizzera), PTB (Germania), IRIS (Norvegia), Shell, Statoil, Anton Paar GmbH (Austria), Progetto EURAMET/EMRP ENG59-NNL ZJIM, Rep. of China, Traceability for PAHs quantification in environment and study of the certified reference materials WMO-CIMO, WMO-CCl, ISTI (International Surface Temperature Initiative), GCOS-GRUAN GCOS-Upper Air Reference Network BEV, CEM, CETIAT, CMI, CNAM, DTI, INTA, INTiBS, JV, MIKES, MIRS/UL-FE/LMK, LNE, NPL, PTB, SMU, SP, UME, NPL, VSL, NIST, Finnish Meteorological Institute, Vaisala, Swedish Meteorological and Hydrological Institute, MetOffice Field Site, Osservatorio Meteorologico di Milano Duomo, Società Meteorologica Italiana, Japan Meteorological Agency, Environmental Agency of The Republic of Slovenia, Agencia Estatal de Meteorologia, Progetto EURAMET/EMRP ENV58-MeteoMet2 Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima (ISAC-CNR), IMAMOTER – CNR, IMAA – CNR, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Metrologia per il clima. d. Eventuali collaborazioni con le Università Nell’ambito della Metrologia Biomedicale, sono attive le seguenti collaborazioni: King’s College London, Division Imaging Sciences and Biomed. Eng., (UK), Attività su MRI University of Queensland, School of Inf. Techn. and Electrical Eng., Brisbane (AUS), Attività su MR-Safety Politecnico di Torino (Italia), Attività su MRI Università di Firenze, Dip. Ing. Informazione, Campi elettromagnetici RF Politecnico di Torino, Ingegneria Chimica (Italia), Generazione di vapori Politecnico di Torino, Ingegneria biomedica (Italia), Medicina rigenerativa Università di Torino, Dip. Scienza e Tecnologia del Farmaco (Italia), Attività su US Politecnico di Milano, Dip. Fisica (Italia), Dispositivi nanostrutturati per applicazioni biomedicali Università di Torino, Scienze cliniche (Italia), Medicina rigenerativa Università di Torino, Genetica (Italia), analisi acidi nucleici Università del Piemonte Orientale, Chimica (Italia), secretomica Molecular Biotechnology Center (Italia), Biomarkers Cambridge University, Dept. of Pathology, Cell & Cancer Biology (UK), Medicina rigenerativa Nell’ambito della Metrologia Alimentare, sono attive le seguenti collaborazioni: Università di Torino Dip Agraria, Veterinaria, Chimica-Fisica e Analitica (Italia), SETNanoMetro FP7 Politecnico di Torino, Dip di Elettronica e Telecomunicazioni (Italia), Electrolytic conductivity Università di Pavia, Dipartimento di Chimica, Tecniche di attivazione neutronica Nell’ambito della Metrologia per l’energia e l’ambiente, sono attive le seguenti collaborazioni: Politecnico di Torino, Dip. Energia, Italia, Riferibilità trasduttori di tensione e misure PQ Seconda Università degli Studi di Napoli, Dip. di Ingegneria dell’informazione, Italia, Compensazione della risposta di trasduttori di tensione The Catholic University of America (USA), Fluid properties Univ. Torino (Dip. Fisica, Dip. Geologia, Facoltà di Agraria), Seconda Università di Napoli, Università di Genova (Italia), Universitat Rovira i Virgili, Universidad Politecnica de Catalunya (Spagna), Progetto EMRP/ENV58 MeteoMet2. e. Infrastrutture di ricerca Sono disponibili le seguenti strutture: Laboratorio Dosimetria EM, caratterizzazione effetti indotti campi MRI-RF Laboratorio Modellistica elettromagnetica e micromagnetica, MRI e sensori magnetici Laboratorio Ultrasuoni, caratterizzazione di campi US Laboratorio di Metrologia delle bioscienze e sostanze in traccia, imaging molecolare e cellulare, analisi di secretomica e metabolismo cellulare, generazione dinamica di vapori in traccia. 31/55 Laboratorio Misure Elettrochimiche Laboratorio di Biometrologia Laboratorio di Spettroscopia Molecolare Laboratorio Chimico Laboratorio Food Metrology Laboratorio Attivazione Neutronica Laboratorio Alte tensioni e rapporto di forti correnti: trasduttori e sistemi di misura DC e AC. Laboratorio Dispositivi elettromagnetici: caratterizzazione dispositivi magneto-elastici ed elettromagnetici Laboratorio Velocità del suono in liquidi e solidi: Misure di precisione di velocità del suono e proprietà termofisiche Laboratorio Calorimetria: Proprietà termofisiche di fluidi Laboratorio Densità e viscosità: misure a livello primario e reologia Laboratorio Densità a temperature criogeniche e in alta pressione: misure di densità gas/liquidi a temperature criogeniche mediante tubo vibrante e picnometria. Laboratorio Miscele gassose e analisi organica: Preparazione miscele e analisi di gas; misure di contenuto di acqua mediante cKF e WDS Tunnel a vento “EDDIE”: Test e taratura sensori meteorologici, con simulazione condizioni climatiche tipiche terrestri. Colonna termica per permafrost: Metrologia termica per permafrost f. Personale Impiegato (il rapporto giornate/uomo) Tipo di personale a. b. Anno I Anno II Anno III Anno “n” Personale di ruolo Tecnici 4.0 4.0 4.0 Tecnologi/ricercatori 28.6 28.6 28.6 Amministrativi 0 0 0 Tecnici 0 0 0 Altri Incarichi di Ricerca 22 22 22 Assegnisti 11.6 11.6 11.6 Borsisti 5.0 5.0 5.0 Dottorandi 8.0 8.0 8.0 Personale precedentemente citato proveniente dalle Università 16 16 16 Personale non di ruolo Tecnologi/ricercatori c. Altro Personale Co.Co.Co Comandi in Entrata d. 32/55 g. Fonti di finanziamento Nell’ambito della Nuova definizione del kelvin e mise-en-pratique, sono attivi i seguenti progetti: EMRP, Progetto SIB01 InK “Implementing the new Kelvin”. Oct 2012-Sept 2015, finanziamento 2015 16760 Euro Partecipazione alla SRT-s14: “Implementing the new kelvin 2” della Call EMPIR 2015 SI Broader Scope, Finanziamento previsto per INRIM nel triennio 2016-2019 150-200 K€. Nell’ambito della Metrologia Biomedicale, sono attivi (o in fase di definizione) i seguenti progetti: ENV59 - KeyVOCs, Metrology for VOC indicators in air pollution and climate change, EURAMET-EMRP Proposta CRT, Medicina rigenerativa /CRT Proposta di progetto SRT-h10,Towards the quantification of medical images in terms of physical quantities, EURAMET-EMPIR (Call Health 2015) Proposta di progetto SRT-h13,Innovative measurements for improved diagnosis and management of neurodegenerative diseases, EURAMET-EMPIR (Call Health 2015) Proposta di progetto SRT-h14,Metrology for personalised MRI safety concepts suitable for patients with metallic implants, EURAMET-EMPIR (Call Health 2015) Proposta di progetto SRT-h20, Metrology for high intensity ultrasound treatment planning, EURAMET-EMPIR (Call Health 2015) Proposta di progetto SRT-h08, Key reactive molecules as exhaled breath biomarkers for disease diagnostics and monitoring, EURAMET-EMPIR (Call Health 2015) Proposta di progetto SRT-s01, Nano-scale traceable magnetic field measurements, EURAMET-EMPIR (Call Health 2015). Nell’ambito della Metrologia Alimentare, sono attivi (o in fase di definizione) i seguenti progetti: Q-AIMDS, Chemical metrology tools to support the manufacture of advanced biomaterials in the medical device industry, EURAMET-EMRP SETNanoMetro, Shape-Engineered TiO2 Nanoparticles for Metrology of Functional Properties, EU-FP7 Contaminazione Molecolare, Thales Alenia Studio Insetti, Ricerca corrente IZT Una rete territoriale tra nanotecnologie e neuroscienze: un contributo al design razionale di nanoparticelle come “tools” per la neurobiologia, CRT Proposta di progetto IMETHODS, Development of analytical methods and tools for the characterization and detection of insect meals in animal feed, Cariplo Proposta di progetto SRT-h02, Quantitative measurement and imaging of drug-uptake by bacteria with antimicrobial resistance, EURAMET-EMPIR (Call Health 2015) Proposta di progetto SRT-h05, Metrological infrastructure for emerging food contaminants by innovative analytical tools, EURAMET-EMPIR (Call Health 2015). Nell’ambito della Metrologia per l’energia e l’ambiente, sono attivi (o in fase di definizione) i seguenti progetti: ENG52 SG II – Measurement tools for Smart Grid Stability and Quality – EURAMET/EMRP 2013 ENG59 NNL - Sensor Development and calibration method for inline detect of viscosity and solids content of nonNewtonian fluids, EURAMET/EMRP 2013 ENG60, LNG II, Metrological support for LNG custody transfer and transport fuel Applications, EURAMET/EMRP 2013 ENV58, Meteo Met2, Metrology for Essential Climate Variables, EURAMET/EMRP 2013. h. Costo complessivo del progetto Finanziamenti a carico FOE Voce di spesa Annualità I Personale di ruolo Annualità II Annualità III 1.730.000 1.730.000 1.730.000 Investimento 870.000 950.000 1.000.000 Funzionamento 430.000 480.000 500.000 Annualità “n” Personale non di ruolo Altro personale 33/55 Eventuali ulteriori finanziamenti Voce di spesa Annualità I Annualità II Annualità III Personale di ruolo 350.000 370.000 400.000 Personale non di ruolo Altro personale 100.000 110.000 120.000 Investimento 600.000 660.000 730.000 Funzionamento 300.000 330.000 360.000 Annualità “n” 34/55 5.5 Attività di Ricerca: Innovazione e servizi per l’impresa Area di specializzazione: Area di Intervento X Dipartimento X HORIZON 2020 Attività di ricerca con risultati pubblicabili Descrizione dipartimento a. Struttura per le attività rivolte ai laboratori di taratura e all’industria Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: Altra Area di Intervento Industrial Leadership 01-01-2015 Data Fine: 31-12-2017 Finalità e Obiettivi La Struttura organizza e svolge attività di supporto all’industria; risponde a specifiche richieste su problemi di metrologia applicata provenienti da imprese e altri soggetti pubblici o privati; sostiene iniziative di trasferimento tecnologico a livello nazionale e internazionale e partecipa all’attività di normazione nazionale e internazionale. La Struttura sviluppa nuove tecnologie e metodi di misura d’interesse applicativo, mediante attività di ricerca finalizzata, raggiungendo un livello di maturità tecnologica dei prodotti realizzati pari alla validazione nell’ambiente rilevante. Nel triennio verranno ulteriormente sviluppate le attività di ricerca applicata nei campi delle misure meccaniche, elettromagnetiche, acustiche e termiche anche in collaborazione con i partner metrologici europei e l’industria. b. Contenuto Tecnico Scientifico Si individuano tre linee di attività nei settori della metrologia meccanica, elettromagnetica e termica. Metrologia meccanica. Estensione alle grandi dimensioni (ordine delle decine di metri) delle capacità di misurazione a coordinate, anche in ambiente non cooperativo, come quello di produzione. Tipiche aree applicative sono quella aerospaziale e delle grandi apparecchiature. INRIM sta sviluppando un nuovo paradigma di misurazione a coordinate: InPlanT (Intersecting Plane Technique). Messa a punto di un sistema di generazione e misura di nano-angoli per la taratura di accelerometri per la missione spaziale BepiColombo: l’incertezza da raggiungere sarà dell’ordine di 10-4 con accelerazione di 1 mm/s2. Sviluppo di metodologie di caratterizzazione della forma e finitura di geometrie complesse quali ingranaggi e sistemi di trasmissione di medie/grandi dimensioni impiegati nei generatori eolici. Verranno studiati i parametri ottimali di densità del campionamento e filtraggio delle forme così come le componenti caratteristiche (ondulazione e rugosità) delle superfici in gioco. Verrà realizzato un campione costituito da un settore di anello di diametro 1 m e con scanalatura a profilo sferico. Studio di nuovi parametri per la caratterizzazione di superfici funzionali, in particolare per la correlazione tra la topografia, le dimensioni critiche e le proprietà funzionali in gioco. Tra queste verranno prese in esame superfici funzionali quali le celle fotovoltaiche e superfici strutturate ottenute con tecniche a stampaggio. INRIM realizzerà in collaborazione con NPL un sistema di posizionamento ad appoggi cinematici per campioni di larghezza fino a 150 mm. Per la metrologia di superfici nanostrutturate, in particolare per i campioni a larghezza di tratto (fino a 10 nm) ), e delle nanoparticelle sferiche e non, verranno studiate metodologie ibride di misurazione basate sulla fusione di dati ottenuti da tecniche microscopiche diverse (AFM e SEM), tali da migliorare l’accuratezza delle misure delle dimensioni critiche. Una nuova configurazione del sistema ottico-interferometrico verrà implementata per gli assi xy del microscopio a sonda. Riferibilità e caratterizzazione degli effetti di scala sulle proprietà meccaniche dei materiale. Misurazioni di indentazione e tensile-test di campioni su meso- e macro-scala e studio degli effetti di scala in funzione della temperatura. Metrologia elettromagnetica. Si segnala un forte interesse dell’industria italiana per le prove di cortocircuito. Si prevede un miglioramento delle capacità di prova di cortocircuito con l’obiettivo di raggiungere il livello di 100 kAs e l’adeguamento dell’impianto di prova di cortocircuito per l’esecuzione di prove di tenuta dei quadri elettrici all’arco interno. Nell’ambito di un progetto europeo verranno analizzati aspetti concernenti l’applicazione di apparecchi di 35/55 illuminazione (prevalentemente allo stato solido) in ambienti illuminati ai fini della valutazione degli effetti flicker nell’illuminazione stradale e del danno fotobiologico dovuto a più sorgenti di bassa potenza presenti contemporaneamente nel campo visivo. Ulteriori attività riguardano la misurazione della ripartizione della radianza spettrale e della radianza spettrale mediante sfera integratrice, con un significativo sforzo per la riduzione dell’incertezza di misura con valutazione della stabilità della corrente di buio durante la misurazione gonio-fotometrica. Metrologia termodinamica. Si prevede lo sviluppo di nuovi sistemi di riferimento per la temperatura superficiale fino a 500 °C e nuovi sensori basati su fosfori termografici per la misura in situ nei processi di trattamento termico, forgiatura e saldatura di leghe speciali per applicazioni aeronautiche e navali. Si prevede lo sviluppo di nuovi sistemi di riferimento per la misura di umidità ad alta temperatura e alta pressione (vapore saturo) impiegati nelle misure di processo in applicazioni industriali di essiccamento e di produzione alimentare. Verrà completato un sistema di riferimento per la misura dei flussi termici per applicazioni collegate al risparmio energetico nel settore dell’edilizia. Sistemi di contabilizzazione dell’energia termica: la realizzazione dell’impianto di simulazione di riscaldamento domestico permette di avviare sperimentazioni e campagne di validazione su sensori di nuova generazione per la contabilizzazione dell’energia termica consumata in ambiente domestico, per una più adeguata valutazione dei costi da attribuire alle singole utenza. L’attività verrà svolta in sinergia con industrie nazionali e straniere interessate ad una valutazione metrologica dell’efficienza di Soft e Smart sensor per la contabilizzazione energetica e di ingegneria di processo per i trattamenti termici. Infine, altro obbiettivo sarà fornire strumenti per migliorare la metrologia delle superfici ingegnerizzate e nanostrutturate. In particolare, per la misurazione della temperatura nel punto di contatto di usura tra superfici con lo sviluppo brevettuale di tecniche di misura e sensori integrati a fibra ottica. Ricerca pre-normativa e supporto alla normazione L’INRIM collabora da molti anni e stabilmente con gli enti formatori nazionali quali UNI e CEI e internazionali, ISO ecc., partecipando ai lavori e/o presiedendo numerosi organismi tecnici operanti in quasi tutti i campi delle misure e delle connesse apparecchiature. E’ in corso di sviluppo la nuova normativa tecnica per le specifiche geometriche di prodotto. Essa è di grande di aiuto concettuale e pratico quando la misurazione viene effettuata per valutare le prestazioni di uno strumento di misura indicatore, ad esempio in fase di accettazione e riverifica. In questo caso lo strumento in prova è il misurando, mentre la quantità nota applicata è il riferimento. Questa inversione influenzerà la consueta prospettiva di valutazione dell'incertezza, in particolare per quanto riguarda la verifica di prestazioni di CMM (Coordinate Measuring Machine). I risultati attesi dal progetto 14IND03 forniranno il supporto tecnico per l’adeguamento e l’aggiornamento delle norme per le prove di proprietà meccaniche di materiali. A supporto delle nuove esigenze industriali in campo manifatturiero, sono in corso numerose revisioni di norme tecniche sia in termini di incertezza e accuratezza di misura, sia per implementare nuove definizioni concordate a livello internazionale. In particolare, per il miglioramento del linguaggio dei simboli utilizzati (il cosiddetto G3) per individuare la cosiddetta via minima alla riferibilità nel caso di sistemi complessi e per le prove di durezza dei materiali. Normativa per la metrologia del suono e l'acustica degli edifici. Recentemente è stata istituita una roadmap in acustica edilizia, nell’ambito EAA TC-RBA WG4 "Sound insulation requirements and sound classification", al fine di ridefinire procedure di misura in situ e in laboratorio. Tra queste procedure è stato proposto di effettuare misure di comportamento modale in un ampio intervallo di frequenze compreso il campo a basse frequenze (da 50 Hz a 100 Hz). Questa permetterebbe una riconsiderazione delle misure acustiche sia dal punto di vista teorico che quello pratico. L’INRIM nell’ambito del suo ruolo rilevante in ambito internazionale nell’acustica edilizia, è impegnato ad effettuare studi approfonditi ed esaustivi nel campo delle basse frequenza. Utilizzando i risultati del JRP SIB 56, verranno definite nuove norme in ambito ISO per la misura della potenza sonora di macchine e per la taratura di sorgenti sonore di riferimento con tracciabilità diretta al campione di potenza sonora Sono in corso di stesura linee guida (Best Practice) per la caratterizzazione delle superfici funzionali e saranno studiati dei parametri ottimali di campionamento e filtraggio per le forme e finiture degli elementi e campioni nell’ambito del progetto ENG56. Supporto all’industria e confronti interlaboratorio Impegno strategico è il mantenimento dei servizi di taratura e certificazione, che richiedono importanti risorse per quanto riguarda l’impegno di personale, ambienti di laboratorio e apparecchiature, mediante lo sviluppo di nuove facilities che consentano di avviare nuovi e/o migliori servizi e un nuovo modello organizzativo orientato ad un rapporto più stretto con l’industria. In tale ottica si segnala l’attivazione della struttura di “Customer care service” per ricevere, esaminare e riscontrare le richieste dell’utenza e la lavorazione dei prodotti; l’attivazione di un nuovo servizio riguardante l’offerta, l’organizzazione e la valutazione scientifica di confronti di misura interlaboratori (ILC), a supporto dei laboratori industriali accreditati o in fase di accreditamento, in sinergia con ACCREDIA - Ente Italiano di accreditamento; la 36/55 consulenza tecnico-scientifica per la realizzazione e l'avviamento di laboratori di taratura e prova. L’INRIM collabora stabilmente e proficuamente anche con ACCREDIA - Ente Italiano di Accreditamento, mettendo a disposizione proprio personale esperto, per l’attività di esame e/o valutazione di documentazione tecnica e/o l’esecuzione di visite ispettive presso i laboratori accreditati e/o la realizzazione di guide tecniche specialistiche. c. Eventuali collaborazioni nazionali/internazionali EMRP – IND52 Gonio-reflectometry for industry EMRP – IND53 LUMINAR, Large volume metrology in industry EMPIR – 14IND03 Strenght-ABLE, Metrology for length-scale engineering of materials EMPIR – 14IND04 EMPRESS, Enhanced process temperature measurements EMPIR – 14IND06 Press2Vac, Pressure to vacuum metrology EMPIR - 14IND09 NetHPM, Metrology for highly parallel manufacturing EMPIR – 14IND11 HIT, High temperature humidity measurements for industry CNR - DISBA d. Eventuali collaborazioni con le Università Politecnico di Torino Università di Torino Politecnico di Milano Università di Cassino e del Lazio meridionale Università dell’Aquila e. Infrastrutture di ricerca Galleria di laboratori per le misure dimensionali e di massa, con climatizzazione e fondazione antivibrazione. Macchina di misura a coordinate (CMM) da laboratorio Comparatore longitudinale interferometrico fino a 1050 mm Laboratori per misure dimensionali, angoli e rotondità Laboratori pressione e vuoto Laboratorio di portata a mezzo acqua e campione di energia termica Laboratori forza campioni a pesi diretti Laboratori campioni di durezza, accelerazione di gravità locale e vibrazioni Camere schermate per misure di compatibilità elettromagnetica Galleria fotometrica e laboratorio di spettro-goniofotometria dei materiali Laboratorio campioni secondari termometria per contatto Laboratori campioni primari e secondari di umidità Laboratorio misure di termoflussimetria Camere acustiche: riverberante, anecoica e semi-anecoica Laboratorio taratura microfoni campione f. Personale Impiegato (rapporto giornate/uomo) Tipo di personale a. b. Anno I Anno II Anno III Anno “n” Personale di ruolo Tecnici 42 42 42 Tecnologi/ricercatori 7 7 7 Personale non di ruolo Amministrativi Tecnici Tecnologi/ricercatori c. Altro Personale Altri Incarichi di Ricerca Assegnisti Borsisti Co.Co.Co 37/55 Comandi in Entrata Dottorandi d. g. Personale precedentemente citato proveniente dalle Università Fonti di finanziamento EMRP – IND52 Gonio-reflectometry for industry EMRP – IND53 LUMINAR, Large volume metrology in industry EMPIR – 14IND03 Strenght-ABLE, Metrology for length-scale engineering of materials EMPIR – 14IND04 EMPRESS, Enhanced process temperature measurements EMPIR – 14IND06 Press2Vac, Pressure to vacuum metrology EMPIR - 14IND09 NetHPM, Metrology for highly parallel manufacturing EMPIR – 14IND11 HIT, High temperature humidity measurements for industry Attività di taratura, prova e certificazione Consulenza per l’industria e confronti interlaboratorio h. Costo complessivo del progetto Finanziamenti a carico FOE Annualità I Voce di spesa Personale di ruolo Annualità II Annualità III 1.210.000 1.220.000 1.220.000 Investimento 600.000 700.000 700.000 Funzionamento 300.000 330.000 330.000 Annualità “n” Personale non di ruolo Altro personale Eventuali ulteriori finanziamenti Voce di spesa Annualità I Personale di ruolo Annualità II Annualità III 1.210.000 1.220.000 1.220.000 Investimento 600.000 700.000 700.000 Funzionamento 300.000 330.000 330.000 Annualità “n” Personale non di ruolo Altro personale 38/55 6.1 Infrastrutture di Ricerca: Euramet X Dipartimento HORIZON 2020 X Altra Area di Intervento Area di Intervento Attività di ricerca in collegamento con altre infrastrutture nazionali ed internazionali X descrizione dipartimento European Association of National Metrology Institutes (EURAMET eV) Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: a. rete europea per ricerca e sviluppo nel campo della metrologia 01-01-2007 Data Fine: 31-12-2024 Finalità e Obiettivi E’ la Rete europea per la promozione della collaborazione per la ricerca e lo sviluppo tecnologico nel campo della metrologia. Non dispone né realizza infrastrutture proprie, ma promuove l'utilizzo comune, coordinato e sinergico delle infrastrutture metrologiche nazionali. Nella prospettiva di convergenza della metrologia europea in una struttura integrata, l’obiettivo dell’INRIM è creare opportunità per la localizzazione di una sede scientificamente rilevante in Italia. b. Contenuto Tecnico Scientifico EURAMET gestisce programmi di ricerca e sviluppo nel campo della scienza delle misure (anche per applicazioni nei settori emergenti dell’energia, ambiente e salute) per l’integrazione dei laboratori nazionali e l’innovazione di prodotti e processi di produzione. Tali programmi sono cofinanziati (attraverso l'art. 185 del trattato comunitario) dagli stati nazionali e la comunità europea (European Metrology Research Programme, EMRP, 2009-2017, 400 M€ – European Metrology Programme for Innovation and Research, EMPIR, 20142025, 600 M€). Sono consorziati gli istituti metrologici e gli istituti delegati alla funzione di istituto metrologico di 37 stati europei (circa 120 istituti). L’Italia è il quarto partner con un impegno economico di circa l’ 8%, ma il terzo per produzione scientifica; ricercatori INRIM sono ai primi posti per quantità e qualità delle pubblicazioni indicizzate prodotte dei programmi di ricerca EURAMET. INRIM rappresenta l’Italia nell’assemblea dei soci, nel consiglio di amministrazione e nel comitato di gestione dei programmi di ricerca. c. Personale Impiegato (rapporto giornate/uomo) Vedere attività di ricerca d. Fonti di finanziamento I costi di gestione dei programmi di ricerca EMRP (2009 – 2017) e EMPIR (2014 – 2025), sono definiti nella misura del 5% del costo totale dei programmi (400 M€ e 600 M€, rispettivamente). Essi sono interamente a carico dei membri di EURAMET. La quota associativa a EURAMET (in carico a IMRIM) è 20 k€/anno Il contributo italiano per la gestione dei programmi di ricerca congiunti (in carico a INRIM) è 1.4 M€ per EMRP (2009-2017) 2.4 M€ per EMPIR (2014-2025) I costi di partecipazione nazionale agli organismi di EURAMET (comitato di gestione dei programmi di ricerca, assemblea dei soci, consiglio direttivo, comitati tecnici) ammontano a 10 k€/anno. e. Costo complessivo del progetto Vedere attività di ricerca 39/55 6.2 Infrastrutture di Ricerca: Galileo Timing Research Infrastructure Area di Intervento X Dipartimento X HORIZON 2020 Altra Area di Intervento Attività di ricerca in collegamento con altre infrastrutture nazionali ed internazionali X Offerta di servizio all’utenza per almeno il 30% di provenienza internazionale X Offerta di servizio all’utenza industriale X descrizione dipartimento Metrologia Fisica Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: a. industrial leadership 01-01-2010 Data Fine: 31-12-2030 Finalità e Obiettivi L’Europa è impegnata nella costruzione di un sistema di navigazione satellitare per il quale sono necessarie competenze di metrologia attualmente sparse e non sempre formate. L’infrastruttura promuove le capacità di ricerca e formazione sia per lo sviluppo della navigazione europea, sia per lo sviluppo di applicazioni industriali e nuove tecnologie. Rappresenta la base per una rete di laboratori di eccellenza per l’applicazione della metrologia del tempo alle missioni spaziali europee valorizzando le competenze già presenti sul territorio italiano. L’infrastruttura si basa sulle competenze e le strutture costruite in INRIM a supporto del timing del sistema Galileo e su contratti ESA e della comunità europea. L’infrastruttura costituisce 1. un incubatore e “test bed” per algoritmi, elementi di timing di terra e di bordo, servizi con dimostrazione e validazione end-to-end, l’aggiornamento tecnologico del sistema, lo sviluppo di applicazioni tecniche e scientifiche; 2. una struttura di riferimento metrologico per la validazione e monitoring in tempo reale del segnale di Galileo, degli orologi di bordo e di terra, del Galileo System Time, e della disseminazione del tempo universale coordinato del segnale Galileo; 3. un centro di formazione e addestramento sia a livello scientifico (con un programma di Dottorato), sia a livello industriale. b. Contenuto Tecnico Scientifico L’attività si articola in programmi. 1) Definizione, operazione e miglioramento del sistema di timing di Galileo. a. Partecipazione alla Galileo Time Validation Facility FOC (congiuntamente a GMV di Madrid) utilizzando la scala di tempo nazionale UTC(IT) come riferimento per lo steering del Galileo System Time; b. Valutazione e simulazione di scenari per un sistema intelligente di bordo di monitoring degli orologi (contratto G2G di SELEX ES); c. Validazione e stima in tempo quasi reale sia degli orologi di bordo e della scala di tempo di Galileo, sia il monitoring della disseminazione di UTC e del GPS To Galileo Time Offset fatta da Galileo (contratto SEA team support di THALES Italia); d. Monitoring del timing di EGNOS, il sistema di completamento europeo al GPS (Contratto EGNOS monitoring con CNES, progetto H2020 GSA – GNSS Supervising Agency) 2) Studio e sperimentazione dei servizi di timing di Galileo a. Sviluppo e sperimentazione di sistemi di time transfer basati sul segnale di Galileo con modulazione ALTBOC (contratto ESA EGEP TIME5: Improving Time Transfer with Galileo E5 ALTBOC); b. Dimostrazione di servizi di timing di Galileo che aggiungano caratteristiche di accuratezza, disponibilità e certificazione al tempo trasmesso da Galileo con nuove possibilità di time transfer (contratto H2020 DEMETRA, 16 partners di 8 paesi coordinati da INRIM). Si sperimenteranno un codice RAI digitale, la trasmissione via NTP certificato, via fibra ottica con 40/55 segnali di timing, via satellite geostazionario e via TDMA. Si svilupperanno servizi basati su ricevitori GPS/Galileo definendo procedure di taratura assoluta, un servizio di certificazione in tempo reale in data streaming, stime geodetiche di tipo Precise Point Positioning, la predizione del offset dell’orologio ricevente e le correzioni di steering da applicare per contenerlo. c. Personale Impiegato (rapporto giornate/uomo) Vedere attività di ricerca 5.1 d. Fonti di finanziamento L’infrastruttura è stata finanziata dall’ESA e dalla comunità europea sia direttamente (senza bando di selezione), sia attraverso bandi competitivi. I finanziamenti ricevuti sono: I contratti attivi sono: 1. ESA GMV 2. ESA EGEP 3. ESA TAS I 4. ESA SELEX 5. CE H2020 6. CE H2020 e. Anno Fondi NON MIUR k€ 2010 1254 2011 150 2012 76 2013 940 2014 400 2015 2000 2016 2500 TGVF FOC (400 k€ + 117 k€) TIME 5 (44 k€) Galileo SETA team (312 k€) G2G algoritmo per analisi orologi di bordo (7.5 k€) DEMETRA (4 Me, di cui 1.2 M a INRIM) EGNOS monitoring in negoziazione Costo complessivo del progetto Vedere attività di ricerca 5.1 41/55 6.3 Infrastrutture di Ricerca: LIFT - link italiano tempo e frequenza X Dipartimento X HORIZON 2020 Altra Area di Intervento Area di Intervento Attività di ricerca con risultati pubblicabili X Attività di ricerca in collegamento con altre infrastrutture nazionali ed internazionali X Offerta di servizio all’utenza industriale X descrizione Metrologia fisica dipartimento Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: a. excellent science 01-01-2013 Data Fine: 31-12-2025 Finalità e Obiettivi L’infrastruttura di Tempo e Frequenza su Fibra (LIFT) crea una distribuzione innovativa di segnali di tempo campione usando fibre ottiche commerciali. Intende portare i segnali campioni dell’INRIM nei principali centri (scientifici. Industriali, finanziari) italiani senza degrado delle prestazioni. Oggi, la migliore distribuzione richiede sistemi satellitari. LIFT permetterà risultati equivalenti in tempi di misura enormemente inferiori (un secondo per ottenere quanto il satellite può offrire in un giorno) e migliorerà l’accuratezza di tre ordini di grandezza (dai nanosecondi ai picosecondi). Gli obiettivi di LIFT sono: i) distribuire stabilmente i segnali campione INRIM in fibra a una decina di centri italiani e due siti transfrontalieri per l’accesso alle reti europee; ii) creare i presupposti per un sistema che dalla dorsale irraggi in siti secondari. Infine, LIFT sperimenterà sistemi ibridi fibra/ponti radio di ultimo chilometro per superare, anche nella metrologia di tempo, il digital divide italiano. È evidente la sinergia infrastrutturale tra LIFT e le realizzazioni future del Piano Nazionale per la Banda Ultra Larga. b. Contenuto Tecnico Scientifico I segnali di riferimento per il tempo e la frequenza sono generati dall’INRIM mediante un insieme di orologi atomici, mantenuti costantemente allo stato dell’arte. Questi segnali sono distribuiti con varie tecniche (disseminazione radiotelevisiva, internet, satelliti). L’uso di fibre ottiche commerciali permetterà la distribuzione senza degrado di precisione, cosa impossibile con le altre tecniche, consentendo all’utente remoto di ricevere segnali di qualità pari a quella presente nei laboratori INRIM. Questo si ottiene generando una radiazione laser a frequenza ultrastabile, idonea al trasporto su fibra ottica commerciale e costantemente misurata dagli orologi dell’INRIM. L’infrastruttura in fibra si compone del cavo e degli apparati di amplificazione per compensarne le perdite. L’architettura deve essere completamente ottica e bidirezionale per compensare il rumore di fase introdotto dalla fibra stessa, che degraderebbe l’accuratezza del segnale. LIFT prevede sia l’uso di fibre dedicate che la distribuzione simultanea (attraverso canali dedicati) sulla medesima fibra di traffico dati e segnali metrologici. Gli utenti dell’infrastruttura LIFT sono: gli osservatori radioastronomici con le antenne di Bologna, Noto e Cagliari; la geodesia spaziale con le antenne per la navigazione in deep space di Matera (ASI); il centro di controllo di terra degli orologi del sistema satellitare Galileo al Fucino; aziende di aerospaziali di eccellenza in Lombardia e Lazio; sedi finanziarie (Torino e Milano); osservatori astronomici (Val d’Aosta); i centri di eccellenza scientifica (LENS, Università, CNR-INO – Firenze; CNR-IFN – Milano; CNR-INO – Napoli). LIFT guarda all’Europa, per creare il ramo meridionale di una rete di link ottici che hanno i nodi principali nei maggiori Istituti Metrologici europei (INRIM in Italia, OBSPARIS in Francia, PTB in Germania, NPL nel Regno Uniuto). Il raccordo europeo utilizzerà i collegamenti transfrontalieri italofrancese (Tunnel del Frejus, Lione, Strasburgo, Parigi) e italosvizzero (Tunnel del Bianco, Ginevra, Francoforte, Monaco). c. Personale Impiegato (rapporto giornate/uomo) Vedere attività di ricerca 5.1 d. Fonti di finanziamento 42/55 1. Fondi INRIM 2. Premialità 3. Progetti europei e. Costo complessivo del progetto Vedere attività di ricerca 5.1 43/55 6.4 Infrastrutture di Ricerca – MET-ITALIA Dipartimento HORIZON 2020 x Altra Area di Intervento Area di Intervento Attività di ricerca con risultati pubblicabili x Attività di ricerca in collegamento con altre infrastrutture nazionali ed internazionali x Offerta di servizio all’utenza per almeno il 30% di provenienza internazionale x Libero accesso transnazionale su base competitiva (peer review) x Offerta di servizio all’utenza industriale x descrizione dipartimento Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: a. MET-ITALIA Network nazionale delle misure 01-01-2014 Data Fine: 31-12-2022 Finalità e Obiettivi Il Network nazionale delle misure MET-ITALIA promuove la valorizzazione delle competenze, dei laboratori e delle infrastrutture nazionali nell’ambito della scienza delle misure, creando complementarità e integrazione. MET-ITALIA ha la finalità di incrementare, attraverso specializzazione e sinergie, la partecipazione del Sistema Italia ai programmi di ricerca comunitari in sintonia con i capisaldi di Horizon 2020. Gli obiettivi riguardano le applicazioni metrologiche di importanza strategica nazionale, per offrire capacità di misura e riferibilità al sistema produttivo nazionale, a supporto della competitività delle imprese e delle tecnologie manifatturiere e a garanzia del controllo di qualità di prodotti e servizi. Per esigenze funzionali del network l’INRIM prevede la creazione di gangli operativi distaccati, collocati nel centro-sud Italia, al fine di rafforzare la sua vocazione nazionale. b. Contenuto Tecnico Scientifico L’INRIM ha avviato la costituzione di gangli operativi sul territorio nazionale, con l’obiettivo di allargare il raggio di azione ad altri temi di interesse tecnologico e scientifico in campo ottico, della salute e delle comunicazioni; energetico, nano-tecnologico, agro-alimentare e delle comunicazioni contribuire alla valorizzazione delle competenze tecnico-scientifiche e diventare polo di attrazione e richiamo per giovani laureati; costituire un supporto tecnologico di valenza internazionale a favore delle realtà produttive e industriali delle Regioni. Con la creazione di Sedi distaccate sul territorio, l’INRIM costituisce e rafforza la rete nazionale, valorizzando le eccellenze esistenti nell’ambito della scienza delle misure. L’allargamento della “base metrologica” del Paese a nuovi soggetti su argomenti di importanza strategica nazionale permetterà di accrescere la competitività e l’efficacia nell’attrarre i consistenti finanziamenti europei in ricerca metrologica. L’allargamento considera le competenze già presenti sul territorio nazionale in particolare, nella Regione Toscana per la metrologia della frequenza, per la metrologia delle radiazioni elettromagnetiche alle frequenze del TeraHerz e per la metrologia biomedicale, e nella Regione Basilicata per quanto riguarda la metrologia per il clima e l’ambiente, il bioagroalimentare, le applicazioni energetiche, lo spazio e la geodesia. Il piano prevede: 1. Toscana sui temi: - metrologia per le radiazioni elettromagnetiche nella regione del teraHertz nell’ambito homeland-security - metrologia biomedicale per lo sviluppo dei riferimenti di misura per i biosegnali, l’ottica biomedica, la biomeccanica e la diagnostica MRI - link ottico nazionale, come nodo di collegamento tra LIFT e LIFT+ per la disseminazione di segnali di riferimento di frequenza e tempo ad alta accuratezza, e per la gestione dell’anello di monitoraggio del mare Tirreno LIFT-UNDERWATER 2. Basilicata sui temi: - metrologia per l’ambiente per assicurare la riferibilità delle misurazioni e la robustezza dei dati nel monitoraggio di parametri fisici atmosferici al suolo e nella troposfera 44/55 - nanotecnologie applicate alla biochimica e all’agroalimentare per lo sviluppo di dispositivi e metodi di misura e loro applicazione al campo bioagroalimentare e dell’agricoltura di precisione, - metrologia per le applicazioni energetiche per il supporto e la riferibilità delle misure nella filiera di produzione degli idrocarburi, nella loro distribuzione e nella caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche ed energetiche. - link ottico nazionale, come nodo di collegamento tra LIFT+ e LIFT-SUD per la disseminazione di segnali di riferimento di frequenza e tempo ad alta accuratezza, e la sincronizzazione in fase dei Radiotelescopi di Medicina, Noto e Matera. 3. Sicilia sui temi: nodo di collegamento tra LIFT+ e LIFT-SUD per la disseminazione di segnali di riferimento di frequenza e tempo ad alta accuratezza, e la sincronizzazione in fase dei Radiotelescopi di Medicina, Noto e Matera nodo di collegamento tra LIFT-SUD e Malta per la disseminazione di segnali di riferimento di frequenza e tempo ad alta accuratezza con cross-border ITA-MALTA nodo di collegamento tra LIFT-SUD e LIFT-UNDERWATER, da Noto a Firenze, via Trapani, Cagliari e Olbia Gli ambiti di intervento delineati nel progetto di costituzione di un Nodo Lucano della rete metrologica nazionale sono coerenti alla Strategia regionale di specializzazione intelligente (S3) individuata dalla mappatura di Invitalia, in particolare per i settori dell’energia e dell’ambiente, della chimica verde, della micro/nano elettronica e dell’agro-alimentare. La metrologia è una KET per la Regione Basilicata. Lo sviluppo dei programmi di ricerca prevede un corrispondente sviluppo progressivo di occupazione knowledgebased di alto livello per laureati in discipline scientifiche e tecnologiche. Per lo sviluppo dei temi scientifici assegnati è indispensabile programmare un’azione di inserimento stabile di ricercatori, tecnologi e tecnici qualificati nelle strutture di ricerca. Infatti la ricerca metrologica e soprattutto le sue applicazioni richiedono da un lato una solida preparazione di base ed una formazione di alto livello scientifico e tecnologico, dall’altro una continuità operativa per assicurare l’impiego efficiente e la funzionalità di strutture complesse. c. Personale Impiegato (rapporto giornate-uomo) Vedere tabelle schede attività di ricerca A regime, le strutture decentrate dovrebbero impegnare fino a 30 unità di personale a tempo indeterminato, distribuite tra ricercatori e tecnologi, tecnici e personale amministrativo. Il costo annuo a regime è valutato in 3 M€, di cui 1,5 M€ per il funzionamento delle nuove strutture. d. Fonti di finanziamento Le risorse complessive nel triennio sono di circa 3,3 milioni di euro l'anno dei quali 1,5 milioni provenienti da Bandi Regionali, Nazionali ed Internazionali e dallo svolgimento di attività commerciale e il restante in cofinanziamento mediante l'apporto di proprio personale di ricerca pari a 25 persone-anno e. Costo complessivo del progetto Vedere tabelle schede attività di ricerca 45/55 6.5 Infrastrutture di Ricerca: Nanofacility Piemonte √ Dipartimento HORIZON 2020 √ Altra Area di Intervento Area di Intervento Attività di ricerca con risultati pubblicabili X Attività di ricerca in collegamento con altre infrastrutture nazionali ed internazionali X Offerta di servizio all’utenza per almeno il 30% di provenienza internazionale X descrizione dipartimento Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: a. European Metrology Research Programme 01-01-2010 Data Fine: 31-12-2017 Finalità e Obiettivi Nanofacility Piemonte INRIM è un laboratorio di nanofabbricazione mediante microscopia elettronica e ionica. È attivo dal 2010 grazie ad un contributo della Compagnia di San Paolo, e vanta al suo attivo migliaia di ore di funzionamento per servizi alla ricerca sul territorio e in metrologia. L’impatto di tale struttura sulla produzione scientifica dell’INRiM e sul conseguimento di progetti EMRP non è stato trascurabile negli ultimi 4 anni, l’INRiM ha pertanto deciso di potenziarne la struttura e le capacità con l’upgrade di alcune apparecchiature che compongono il laboratorio. b. Contenuto Tecnico Scientifico L’infrastruttura è dedicata alla ricerca nel campo della nanofabbricazione e al controllo della materia a livello nanoscopico, per la realizzazione di micro e nanodisposiitivi di interesse fondamentale e applicato, fornendo un servizio a livello regionale, nazionale ed europeo. Vengono sviluppate allo stato dell’arte le seguenti tecnologie: Electron Beam Lithography per ogni tipo di geometrizzazione su scala nanometrica, Ion beam Sculpting per la fabbricazione di dispositivi nanoSQUIDs, SET e dispositivi basati su whiskers e nanowires, ottiche diffrattive e nanostrutture per la plasmonica e la fotonica, preparative per microscopia elettronica in trasmissione e per tecnologie X (Gisax, Nexafs, etc.). Lavorazione FIB ed EBL+RIE del diamante per la fabbricazione di nanostrutture superficiali di estrazione della radiazione dai centri di luminescenza tramite nanolenti, lenti di Fresnel, nanopillars e guide d’onda. Tali tecniche sono accoppiate a litografia ottica e a litografia per self-assembly, con una continuità di risoluzione che va dai centimetri ai 10 nanometri. c. Personale Impiegato (rapporto giornate/uomo) Vedere tabelle schede attività di ricerca d. Fonti di finanziamento Progetti EMRP, progetti premiali, progetti FIRB, progetti industriali Vedere altre schede attività di ricerca, in particolare quella di nano scienze e materiali e. Costo complessivo del progetto Vedere tabelle schede attività di ricerca 46/55 7.1 Collaborazioni nazionali e internazionali: EMPIR Area di Intervento descrizione dipartimento X Dipartimento X HORIZON 2020 European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR) Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: a. Altra Area di Intervento ricerca e sviluppo nel campo della metrologia 01-05-2015 Data Fine: 31-12-2024 Finalità e Obiettivi L’obiettivo è assicurare solide fondamenta scientifiche e tecnologiche alla scienza della misura e al sistema internazionale delle unità e sviluppare capacità di misura non ancora disponibili – anche in aree quali l’energia, la salute, l’ambiente, la qualità della vita – attraverso attività di ricerca e sviluppo coordinate e cooperative. Il programma, attraverso la creazione di un sistema europeo integrato con massa critica, risorse e interazioni europee e internazionali adeguate, contribuisce al raggiungimento degli obiettivi di HORIZON 2020, alla coesione europea e allo sviluppo coordinato e sinergico di capacità scientifiche e tecniche, anche in risposta alla domanda di risorse economiche e umane. b. Contenuto Tecnico Scientifico Il programma i) sviluppa conoscenze e soluzioni integrate atte promuovere l’innovazione e la competitività; ii) sviluppa tecnologie di misura indirizzate alle sfide poste dai problemi energetici, della salute e dell’ambiente; iii) crea un sistema di ricerca integrato con massa critica e impegni a livello nazionale, europeo e internazionale; iv) realizza infrastrutture metrologiche europee ove appropriato. È articolato in bandi annuali (2014 – 2020) per progetti di ricerca di durata triennale di costo mediamente pari a 4 M€ (inclusi cofinanziamenti nazionali).Tali bandi sono raggruppati in quattro moduli: 1. Scienza (metrologia scientifica fondamentale e ricerche indirizzate all’energia, ambiente, salute) 2. Innovazione (ricerche indirizzate alle esigenze industriali; progetti di trasferimento tecnologico ritagliati su necessità industriali e che prefigurano un rapida applicazione; attività per sviluppare l’impatto di specifici risultati) 3. Normativa (attività di ricerca e sviluppo necessarie alla normazione e alla definizione della legislazione europea) 4. Sviluppo di competenze (attività indirizzate allo sviluppo di capacità e delle risorse umane, in particolare nelle regioni della convergenza) Il programma è aperto alla partecipazione di enti di ricerca, università e industrie. c. Personale Impiegato (rapporto giornate/uomo) Vedere scheda attività di ricerca d. Fonti di finanziamento Il costo totale del programma è 600 M€, di cui 300 M€ impegni nazionali (principalmente in-kind), 300 M€ cofinanziamento della comunità (art. 185 del trattato di Lisbona). La ripartizione del costo totale è 30 M€ costi di gestione del programma 570 M€ costo totale dei progetti di ricerca congiunti, di cui 90 M€ cofinanziamento comunitario riservato ai non membri EURAMET - 210 M€ cofinanziamento comunitario ai membri EURAMET - 270 M€ cofinanziamenti nazionali. Il costo totale della partecipazione Italiana è atteso in 48 M€ (8% del totale), di cui 2.4 M€ contributo ai costi di gestione (INRIM, cfr. scheda infrastrutture); 21.6 M€ impegno nazionale 24.0 M€ co-finanziamento della comunità, di cui 7.2 M€ università, altre istituzioni ricerca e industrie e. Costo complessivo del progetto Vedere schede attività di ricerca 47/55 7.2 Collaborazioni nazionali e internazionali - TOSCANA Dipartimento HORIZON 2020 Area di Intervento descrizione a. Altra Area di Intervento Collaborazione INRIM – Regione Toscana Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: X Metrologia 01-01-2009 Data Fine: 31-12-2017 Finalità e Obiettivi La Regione e l’INRIM, per quanto di rispettiva competenza, intendono promuovere iniziative di collaborazione ed ogni altra attività di ricerca finalizzate allo sviluppo di tecnologie nel settore della metrologia e della sensoristica di precisione e alla certificazione della relativa strumentazione, applicabili in campi quali ad esempio il controllo ambientale, l’energia, le risorse naturali come l’acqua, la salute e l’agroalimentare. Tale cooperazione è anche finalizzata a cogliere le opportunità offerte da programmi nazionali, europei ed internazionali col fine di assicurare la crescita di settori di specializzazione intelligente del tessuto economico regionale. A tal fine intendono, in particolare, favorire la collaborazione con le imprese pubbliche e private, con i centri servizi, i centri di competenza, i distretti tecnologici e i poli di innovazione, con le Agenzie regionali, con le Università, con gli Enti ed Istituti di ricerca e loro consorzi, con delle istituzioni del sistema scolastico regionale con particolare riferimento agli Istituti tecnici, agli ITS e ai PTP nonché con gli altri enti locali e le altre forze sociali, presenti nella Regione. La Regione e l’INRIM, laddove se ne ravvisi l'opportunità, potranno, inoltre, interagire con altre Regioni interessate, integrando opportunamente il presente Protocollo d’intesa al fine di favorire la massima valorizzazione dei risultati scientifici generati dal sistema della ricerca e la loro trasformazione in innovazioni tecnologiche. b. Contenuto Tecnico Scientifico La collaborazione fra la Regione Toscana e l’INRIM si caratterizzerà per le seguenti tipologie di azioni: promozione e sostegno della ricerca coerentemente con le indicazioni programmatiche di Horizon 2020; favorire lo sviluppo di infrastrutture di ricerca di livello europeo ed internazionale funzionali alla attuazione delle politiche regionali per la ricerca, anche attraverso la costituzione di un presidio regionale dell’INRIM al fine di stabilire legami stabili con il contesto regionale; sostenere progetti di ricerca, di sviluppo industriale e di dimostrazione individuati attraverso una attenta analisi della struttura e dell'evoluzione attesa per ciascun settore applicativo (roadmap tecnologiche) e l'individuazione delle tecnologie abilitanti fondamentali (KET) correlate (es. materiali innovativi, nanotecnologie, biotecnologie, ecc).; sostenere progetti di ricerca, di sviluppo e di dimostrazione in ambito nazionale, comunitario ed internazionale realizzati congiuntamente da imprese e centri di ricerca , supportare la qualificazione delle attività laboratoriali degli istituti tecnici, degli ITS, dei poli tecnico professionali e dei centri a servizio del sistema produttivo con particolare riferimento ai Distretti Tecnologici e ai Poli di innovazione; promuovere attività di innovazione e trasferimento tecnologico anche mediante il sostegno alla creazione di spin-off. c. Personale Impiegato (rapporto giornate-uomo) Vedere tabelle schede attività di ricerca d. e. Fonti di finanziamento Costo complessivo del progetto Vedere tabelle schede attività di ricerca 48/55 7.3 Collaborazioni nazionali e internazionali - BASILICATA Dipartimento HORIZON 2020 Area di Intervento descrizione a. Altra Area di Intervento Collaborazione INRIM – REGBAS Specificare l’Area di Intervento: Data Inizio: X Metrologia 01-01-2009 Data Fine: 31-12-2017 Finalità e Obiettivi La Regione e l’INRIM, per quanto di rispettiva competenza, intendono promuovere iniziative di collaborazione ed ogni altra attività di ricerca finalizzate allo sviluppo di tecnologie nel settore della metrologia e della sensoristica di precisione e alla certificazione della relativa strumentazione, applicabili in campi quali ad esempio il controllo ambientale, l’energia, l’estrazione e la distribuzione di idrocarburi, l’acqua, la salute e l’agroalimentare, nonché nel settore della geodesia spaziale. Tale cooperazione è anche finalizzata a cogliere le opportunità offerte da programmi nazionali, europei ed internazionali col fine di assicurare la crescita di settori di specializzazione intelligente del tessuto economico regionale. b. Contenuto Tecnico Scientifico La collaborazione fra la Regione Basilicata e l’INRIM si caratterizzerà per le seguenti tipologie di azioni: definizione del titolo di disponibilità di un immobile da destinare a sede operativa sul territorio regionale finalizzata all’installazione di un laboratorio di ricerca da parte dell’INRIM; sviluppare infrastrutture di ricerca di livello europeo ed internazionale, anche attraverso la costituzione di un presidio regionale dell’INRIM al fine di stabilire legami stabili con il contesto regionale; formulare progetti di ricerca, di sviluppo industriale e di dimostrazione individuati attraverso una attenta analisi della struttura e dell'evoluzione attesa per ciascun settore applicativo (road-map tecnologiche) e l'individuazione delle tecnologie abilitanti fondamentali (KET) correlate (es. materiali innovativi, nanotecnologie, biotecnologie, ecc).; partecipare congiuntamente alla formulazione di proposte di progetti di ricerca, di sviluppo e di dimostrazione in ambito nazionale, comunitario ed internazionale; potenziare l’organico del personale di ricerca dedicato ai suddetti progetti ed azioni pilota attraverso il reclutamento di giovani ricercatori e lo sviluppo di interventi di Alta Formazione; promuovere attività di innovazione e trasferimento tecnologico anche mediante il sostegno alla creazione di spin-off. c. Personale Impiegato (rapporto giornate-uomo) Vedere tabelle schede attività di ricerca d. e. Fonti di finanziamento Costo complessivo del progetto Vedere tabelle schede attività di ricerca 49/55 8 Attività di Terza Missione a. Finalità e Obiettivi L’attività di terza missione comprende la valorizzazione e la promozione dei risultati della ricerca in metrologia, contestualizzando i risultati e i prodotti ottenuti per favorire l’avanzamento delle conoscenze sia a fini produttivi sia sociali. b.1 Servizi erogati (attività di alta formazione): collaborazione ad attività formative istituzionali svolte dalle Università Tabella 8.b.1 Collaborazione ad attività formative istituzionali svolte dalle università Numero totale di corsi di didattica universitaria (corsi di laurea, master) erogati 68 (dal 2012 al 2014) Numero totale di ore di didattica universitaria complessivamente erogate 1.458 (dal 2012 al 2014) Numero di ricercatori e tecnologi complessivamente coinvolti 41 (dal 2012 al 2014) Numero totale di corsi di dottorato in convenzione 12 (dal 2012 al 2014) Numero totale di studenti di dottorato attivi nell’anno 38 (nel 2014) Numero di borse di dottorato erogate dall’ente 5 (nel 2014) b.2 Servizi erogati (attività di alta formazione): formazione continua e permanente Tabella 8.b.2 Formazione continua e permanente Numero totale di corsi erogati 30 (dal 2012 al 2014) Numero totale di ore di didattica assistita complessivamente erogate Numero totale di partecipanti Numero di ricercatori e tecnologi coinvolti complessivamente Numero di organizzazioni esterne coinvolte come utilizzatrici dei programmi di cui imprese di cui enti pubblici di cui istituzioni no profit c. 600 (dal 2012 al 2014) 350 (dal 2012 al 2014) 20 (dal 2012 al 2014) 6 2 2 2 Servizi conto terzi Si tratta di attività di taratura di strumenti e mantenimento delle capacità di taratura riconosciute in ambito MRA svolte dall’Istituto.Tale attività è sviluppata riscontrando le richieste di riferibilità e di misure innovative, anche in nuove aree scientifiche, provenienti dai settori dell’industria e della pubblica amministrazione, e contestualizzando i risultati e i prodotti ottenuti per favorire l’avanzamento delle conoscenze sia a fini produttivi sia sociali. Per supportare l’utenza sul mercato internazionale, favorendo l’esportazione e il libero scambio delle merci, l’INRIM è firmatario dell’accordo internazionale Mutual Recognition Arrangement (MRA). In tale ambito, l’INRIM ha sviluppato e rende disponibili all’utenza oltre 400 capacità di taratura e misura, oltre a numerose e diversificate altre capacità erogate su richiesta dell’utenza, nell’ambito del ruolo nazionale ricoperto di Istituto Metrologico Italiano. Impegno strategico in tale contesto è il mantenimento di tali servizi, che richiedono importanti risorse per quanto riguarda l’impegno di personale, ambienti di laboratorio e apparecchiature, mediante lo sviluppo organizzativo e di nuove facilities che consentano di avviare nuovi e/o migliori servizi. Attività di taratura, misura e prova dal 2010 al 2014 Numero di documenti emessi Anno Certificati di Rapporti di prova Altri certificati e taratura rapporti 2010 1.438 99 84 Totale 1.621 2011 1.628 70 80 1.778 2012 1.597 76 27 1.700 2013 1.458 62 25 1.545 2014 1.712 62 21 1.795 50/55 d. Attività di public engagement Tabella 8.d1 Iniziative di Public engagement Data/ periodo di svolgimento dell’iniziativa Titolo dell’iniziativa Partecipazione a comitati per la definizione di standard e norme tecniche Categoria/e di attività di public engagement Breve descrizione (allegare un testo max 500 battute) Budget complessivo utilizzato (di cui) Finanziamenti esterni Impatto stimato (ad es. numero di partecipanti effettivi per eventi; numero documentato di accessi a risorse web; numero copie per pubblicazioni; audience stimata per eventi radio/TV, etc.) Link a siti web (se disponibili) Tabella 8.d2 Iniziative di Public engagement Data/ periodo di svolgimento dell’iniziativa Titolo dell’iniziativa Partecipazione alla formulazione di programmi di pubblico interesse (policy-making) Categoria/e di attività di public engagement Breve descrizione (allegare un testo max 500 battute) Budget complessivo utilizzato (di cui) Finanziamenti esterni Impatto stimato (ad es. numero di partecipanti effettivi per eventi; numero documentato di accessi a risorse web; numero copie per pubblicazioni; audience stimata per eventi radio/TV, etc.) Link a siti web (se disponibili) Tabella 8.d3 Iniziative di Public engagement Data/ periodo di svolgimento dell’iniziativa Titolo dell’iniziativa 1)Visite scuole primarie (24÷26 marzo 2015) 2)Visite scuole secondarie(5÷7;15maggio 2015) 3)Gran Tour (ottobre 2015) 4)Altre visite scuole + privati + associazioni (2015) 5)Sperimentazioni didattiche con singole classi (2015) 6)Seminari e corsi divulgativi rivolti agli insegnanti (2015) 7)Stage di studenti del IV anno scuole superiori presso le strutture dell’INRIM (2015) 1)Bambini e bambine : un giorno all’università (ITER-Comune To e Agorà scienza) 2)Le sfide della metrologia e l’evoluzione tecnologica (Settimana della ScienzaCentroscienza) 3)Gran Tour (Comune To e Regione Piemonte) 4)Altre visite scuole + privati+ associazioni a richiesta 5)“Le Settimane a scuola” (Centroscienza) 51/55 Categoria/e di attività di public engagement Breve descrizione Budget complessivo utilizzato (di cui) Finanziamenti esterni Impatto stimato (ad es. numero di partecipanti effettivi per eventi; numero documentato di accessi a risorse web; numero copie per pubblicazioni; audience stimata per eventi radio/TV, etc.) Link a siti web (se disponibili) Tabella 8.d4 Iniziative di Public engagement Data/ periodo di svolgimento dell’iniziativa 6)Formazione e pratica educativa della metrologia (con MIUR-CESEDI-Rete Robotica) 7)Stage per studenti scuole superiori ambito alternanza scuola /lavoro( L.197/96) Iniziative di orientamento e interazione con le scuole di ogni ordine e grado + cittadinanza Bambini e bambine : un giorno all’università, Settimane della scienza, Gran Tour e altre visite: l’INRIM accoglie, attraverso diverse iniziative di divulgazione, scuole e privati in visita presso i laboratori di ricerca. Sperimentazioni didattiche con le classi: si tratta di corsi che prevedono semplici sperimentazioni di laboratorio, svolti presso le stesse scuole o in INRIM in una sala didattica predisposta ad hoc. Seminari e corsi divulgativi rivolti agli insegnanti: l’INRIM propone agli insegnanti di ogni ordine e grado seminari e corsi sperimentali per la formazione nella scienza della misura. Stage di studenti: l’Istituto avvia, su richiesta delle scuole, numerosi stage di studenti delle scuole superiori presso le proprie strutture. Utilizzo di strumentazione presente e di risorse e personale INRIM, possibilità di incrementare la dotazione con 25 k€ . L’INRIM è risultato vincitore nel 2015 di un progetto cofinanziato del MIUR per la diffusione della cultura scientifica (L.6/2000) “Formazione e pratica della metrologia nell'insegnamento delle scienze” (importo 25 k€) in collaborazione co IIS Galilei Ferrari e Città Metropolitana Torino; fondi ancora da assegnare Numero studenti e visitatori stimato: 1.200 persone Numero insegnanti stimato: 50 persone Numero stagisti stimato: 15 persone www.inrim.it www.comune.torino.it/crescere-in-citta www.centroscienza.it/ www.comune.torino.it/cultura/grantour/ 1) Cerimonia inaugurale dell’International Year of Light 2015 in Italia (26 gennaio 2015) 2) Fundamental physics with LIGHT & ATOMS Workshop (evento Intern. Year of Light - 27 gennaio 2015) 3) Conferenza tenuta da Joachim Ullrich, Presidente del Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB): “Metrology and Light in the Year of Light and Beyond” (evento Intern. Year of Light – 3 febbraio 2015) 4) Workshop “La luce nella ricerca, la metrologia e l'industria” (evento Intern. Year of Light - 20 maggio 2015) 5) OCS2015 - School on Optical Clocks (29 giugno-3 luglio 2015) 6) Worldwide Food Metrology Day (3 luglio 2015) 7) Notte dei ricercatori (25 settembre 2015) 52/55 Titolo dell’iniziativa Categoria/e di attività di public engagement Breve descrizione (allegare un testo max 500 battute) 1) Cerimonia inaugurale dell’International Year of Light 2015 in Italia 2) Fundamental physics with LIGHT & ATOMS Workshop 3) Conferenza tenuta da Joachim Ullrich, Presidente del Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB): “Metrology and Light in the Year of Light and Beyond” 4) Workshop “La luce nella ricerca, la metrologia e l'industria” 5) OCS2015 - School on Optical Clocks 6) Worldwide Food Metrology Day 7) Notte dei ricercatori a Torino Organizzazione di eventi pubblici Budget complessivo utilizzato Cerimonia + workshops + school + conference: si tratta di eventi a carattere internazionale che attraggono ricercatori ed esperti da tutto il mondo. Notte dei ricercatori: evento promosso dalla CE – progetto TRACKS di Horizon 2020 in molte città europee – 2015 X° anniversario, con Agorà Scienza. INRIM aderisce con ricercatori e dottorandi che propongono alla cittadinanza esperimenti e curiosità nell’Anno Internazionale della Luce Risorse e personale INRIM (di cui) Finanziamenti esterni Impatto stimato (ad es. numero di partecipanti effettivi per eventi; numero documentato di accessi a risorse web; numero copie per pubblicazioni; audience stimata per eventi radio/TV, etc.) nessuno Cerimonia + workshops + school + conference: 530 partecipanti Notte dei ricercatori a Torino: alcune migliaia di partecipanti Link a siti web (se disponibili) www.light2015.org/Home.html www.inrim.it/events/index_i.shtml Tabella 8.d5 Iniziative di Public engagement Data/ periodo di svolgimento dell’iniziativa Titolo dell’iniziativa Categoria/e di attività di public engagement Breve descrizione (allegare un testo max 500 battute) 2015 www.ansa.it www.galileonet.it www.researchitaly.it/conoscere www.gravita-zero.org www.centroscienza.it www.oggiscienza.it Siti web divulgativi L’INRIM diffonde e valorizza le proprie iniziative attraverso numerosi siti web di divulgazione scientifica, che pubblicano i comunicati stampa dell’Istituto relativi ad eventi ad alto valore educativo, culturale e di sviluppo della società. Budget complessivo utilizzato (di cui) Finanziamenti esterni Impatto stimato (ad es. numero di partecipanti effettivi per eventi; numero documentato di accessi a risorse web; numero copie per pubblicazioni; audience stimata per eventi radio/TV, etc.) Link a siti web (se disponibili) www.ansa.it www.galileonet.it 53/55 www.researchitaly.it/conoscere www.gravita-zero.org www.centroscienza.it www.oggiscienza.it http://www.inrim.it/events/rassegnaStampa_i.shtml e. Produzione e gestione di beni culturali Tabella 8.e Produzione e gestione di beni culturali Nome della struttura di gestione Numero di siti museali gestiti dal Polo Museale Numero di giorni di apertura nell'anno Spazi dedicati in mq Budget impegnato per la gestione dell'attività nell'anno Totale finanziamenti esterni ottenuti per la gestione del polo museale nell'anno Presenza di un sistema di rilevazione delle presenze Se esiste un sistema di rilevazione delle presenze, l’ente di ricerca dovrà N. ro dei visitatori nell'anno N. ro dei visitatori paganti nell'anno g. Riqualificazione sede storica: sala convegni “Vallauri” collezioni scientifiche legate alla storia della metrologia industriale biblioteca storica 1 struttura aperta su richiesta 1.000 m2 no - Brevetti L’INRIM persegue la tutela e la valorizzazione dei risultati della ricerca, promuovendo il deposito e l’utilizzo dei brevetti nonché azioni per favorire il trasferimento tecnologico e l’applicazione di soluzioni innovative all’industria. A tal riguardo, si predisporranno documenti di studio riguardanti lo sviluppo della cooperazione con altre organizzazioni, pubbliche e private e la partecipazione a iniziative in materia di innovazione e di trasferimento della conoscenza, per stimolare l’interesse del sistema delle imprese all’applicazione dei risultati della ricerca. Tabelle 8.g.1 Brevetti di titolarità dell’ente di ricerca Numero totale di brevetti depositati nell’anno Numero totale di brevetti per i quali nell’anno sia stata ottenuta la concessione h. 2 - Imprese Spin off L’INRIM promuove la costituzione di imprese fondate sull’impiego di saperi e di tecnologie sviluppate prevalentemente al proprio interno. A tal riguardo, verranno predisposti documenti di studio per regolamentare modalità e percorsi per favorire la creazione di spin-off; rafforzare le capacità competitive e di supporto alla definizione delle strategie di sviluppo. i. Personale Impiegato (rapporto giornate/uomo) Tipo di personale a. Personale di ruolo Tecnici Tecnologi/ricercatori b. Personale non di ruolo Amministrativi Tecnici Tecnologi/ricercatori c. Altro Personale Altri Incarichi di Ricerca Assegnisti Borsisti Anno I Anno II 13 6 13 6 Anno III Anno “n” 13 6 54/55 d. l. Co.Co.Co Comandi in Entrata Dottorandi Personale precedentemente citato proveniente dalle Università Costo complessivo del progetto Trasferimenti a carico FOE Voce di spesa Personale di ruolo Annualità I 1.501.000 Annualità II 1.545.000 Annualità III 1.545.000 Investimento 145.000 125.000 125.000 Funzionamento 705.000 780.000 780.000 Eventuali ulteriori finanziamenti Voce di spesa Annualità I Personale di ruolo 120.000 Annualità II 110.000 Annualità III 110.000 Annualità “n” Personale non di ruolo Altro personale Annualità “n” Personale non di ruolo Altro personale 135.000 165.000 165.000 Investimento 190.000 135.000 135.000 Funzionamento 550.000 515.000 515.000 Fondi trasferiti a terzi: Voce di spesa Annualità I Annualità II Annualità III Annualità “n” 55/55