IN-DEPTH CHEMICAL MAPPING: NIR AND XRF SPECTRAL IMAGING FOR NON-INVASIVE 3D ANALYSES - Finanziamento dell’Unione Europea – NextGenerationEU – missione 4, componente 2, investimento 1.1.
Progetto Il progetto di ricerca INSIDE mira a rivoluzionare il concetto di imaging iperspettrale (HSI) nei domini spettrali del vicino infrarosso (NIR) e della fluorescenza a raggi X (XRF), passando da una tecnica analitica di superficie a una tomografia spettrale 3D approfondita.
A tal fine, il progetto indagherà sulla profondità di penetrazione dei raggi NIR e X incidenti e sfrutterà, per la prima volta, questa proprietà per ottenere immagini spettrali 3D altamente informative dei campioni eterogenei nei domini NIR e XRF. In effetti, sebbene sia stata implementata per molte altre tecniche spettroscopiche, la mappatura 3D è completamente nuova nell'ambito della spettroscopia vibrazionale, specialmente nel NIR, e della spettroscopia XRF.
L'impatto di questa soluzione analitica all'avanguardia verrà sfruttato e convalidato in tre principali settori applicativi: l'analisi alimentare, i beni culturali e le scienze forensi, nei quali il PI e tutte le unità di ricerca vantano un'esperienza consolidata.
I fattori chiave che influenzano la profondità di penetrazione dei raggi NIR e X, così come le loro interazioni, saranno studiati mediante l'applicazione di disegni sperimentali multivariati (MDOE). Inoltre, l'applicazione di adeguate tecniche di progettazione del campionamento garantirà la raccolta/preparazione di campioni in grado di garantire la massima rappresentatività e lo sviluppo di strategie analitiche caratterizzate da una capacità efficace di affrontare gli obiettivi prestabiliti.
Saranno applicate strategie di scomposizione multivariata, tra cui la rMCR-ALS e algoritmi di super-risoluzione, per raccogliere in modo efficiente informazioni chimiche 3D dai dati iperspettrali.
Saranno effettuate analisi confermatorie per convalidare i protocolli analitici sviluppati, utilizzando il microscopio elettronico a scansione (SEM), GC-MS e UHPLC–MS/MS.
Saranno implementati strumenti adeguati per la grafica 3D per la conversione delle informazioni iperspettrali NIR e XRF deconvolute in mappe chimiche 3D, inclusa la realizzazione di un'applicazione stand-alone con un'interfaccia utente user-friendly, che verrà distribuita agli stakeholder del progetto per i test e dimostrerà la strada da percorrere per creare nuove opportunità nei settori della ricerca e industriale.
La metodologia analitica sviluppata come parte del progetto di ricerca INSIDE sarà all'avanguardia ed estremamente competitiva. Attraverso questo progresso globale nelle tecnologie analitiche non distruttive, il progetto INSIDE porterà a significativi benefici tecnologici, economici e sociali.