Compagnia di San Paolo - Bando ex-post - Anno 2020 - "High-flux density X-ray technologies" - Cda 21/12/2021
Progetto HIFLUXTECH si propone di dimostrare il grande potenziale tecnologico dell'interazione controllata tra materia e raggi X a densità di flusso molto elevate, in modo da superare le attuali limitazioni all'interno di due campi importanti: l'elettronica degli ossidi funzionali e la radioterapia del cancro. Da un lato, sulla base delle indicazioni che dei difetti controllabili su scala nanometrica (ad es. vacanze di ossigeno) possono essere generati negli ossidi da nanobeam di raggi X, viene proposta una tecnologia di patterning senza maschera radicalmente nuova sia in 2D che in 3D, come strategia alternativa di nanofabbricazione in grado di estendere la legge di Moore allo stadio finale. In questo caso le applicazioni previste sono ad esempio nel campo dei dispositivi memresistivi e degli emettitori di THz superconduttori.
D'altra parte, basandosi sul rilascio di dopamina innescato dai raggi X che è stato osservato nelle cellule neuroendocrine, si propone di estendere questo approccio alle cellule linfocitarie presenti nel flusso sanguigno per ottenere un'azione sinergica per il trattamento del cancro tra la dopamina stimolata dai raggi X e la loro proprietà di uccisione delle cellule. L'interazione tra gli effetti antitumorali della dopamina e della radioterapia potrebbe aumentare il frazionamento dell'erogazione e delle dosi di radiazioni, che potenzialmente ridurra’ gli effetti collaterali indesiderati.
HIFLUXTECH sfrutterà le sorgenti di radiazione di sincrotrone di quarta generazione, come ad esempio la Extremely Brilliant Source presso ESRF a Grenoble, in Francia, o SPRING-8 in Giappone. Il livello senza precedenti di coerenza e brillanza dei raggi X prodotto da queste strutture renderà possibili modifiche uniche del materiale indotte dai raggi X. In questo contesto, la principale novità dell'approccio scientifico di HIFLUXTECH consiste nell'esplorare le nuove condizioni di regimi prossimi alla warm dense matter con l'obiettivo di manipolarle e sfruttarle per modificare permanentemente i materiali a piacimento.
In modo complementare, HIFLUXTECH esplorerà anche il riscalamento di queste tecniche fino alla scala delle strutture di laboratorio, in particolare nel campo del rilascio di dopamina indotto dai raggi X. Questo compito sfrutterà l'elevata densità di flusso fornita dalla sorgente del laboratorio di raggi X basata sulla tecnologia Metal-Jet e dotata di ottiche ad alta focalizzazione che è stata recentemente acquisita dall'Università di Torino.