L’ azienda Barni Lido collabora ormai da alcuni anni con l’Istituto dei Sistemi Complessi del Consiglio Nazionale delle Ricerche (ISC-CNR ) di Sesto Fiorentino www.fi.isc.cnr.it alla progettazione e realizzazione di microscopi a forza atomica AFM (Atomic Force Microscopy).

Iniziata attraverso il tirocinio e la successiva tesi universitaria in ingegneria meccanica di Barni Lorenzo, la collaborazione ha portato a realizzare varie modifiche agli strumenti già presenti in laboratorio e alla progettazione e realizzazione di nuovi strumenti nei quali sono state introdotte alcune soluzioni innovative.

Questa esperienza rappresenta un’ottima connessione tra mondo della ricerca e mondo del lavoro, creando un incontro tra esigenze teoriche e soluzioni pratiche in merito a materiali e tecnologie.

Nella microscopia AFM si sfruttano le deboli forze di interazione atomica tra una particolare sonda ed il campione per andare ad osservare dettagli dell’ordine di alcuni nanometri (10^-9 metri) lungo il piano XY e inferiore al nanometro in direzione verticale Z. La misura consiste nello scansionare il campione con un’opportuna sonda microscopica costituita da una punta acuminata (l'apice ha dimensioni di qualche nanometro) collocata alla estremità di una sottile striscia di materiale chiamata levetta. Quando la punta si avvicina al campione, le forze di attrazione o repulsione fanno piegare la levetta.

Misurando opportunamente la deflessione della levetta e elaborando i dati, si riesce a risalire alla forma del campione. Il microscopio AFM è impiegato in vari settori e in particolare in quello biologico perché permette di osservare proteine e DNA, sia in aria che in un liquido ad esempio una soluzione fisiologica.

Le migliorie progettate e realizzate da Barni hanno permesso di realizzare un nuovo strumento in grado di effettuare misurazioni in liquido, ottimizzando il percorso ottico del laser e sperimentando accorgimenti innovativi per la tenuta della sonda. Implementazioni successive hanno reso lo strumento molto più preciso in termini di risoluzione laterale, presentando tutta una serie di accortezze che aumentano in modo sensibile la stabilità, limitando i disturbi esterni normalmente presenti durante le misurazioni AFM: temperatura, cariche elettrostatiche, vibrazioni.

Grazie alla stretta e continua collaborazione con il ricercatore
Bruno Tiribilli, si continuano a studiare soluzioni meccaniche innovative per migliorare la facilità di uso dello strumento e spingersi sempre oltre nella qualità delle immagini microscopiche.

Tecnologie utilizzate
- Fresatura e tornitura CNC
- Trattamento superficiale alluminio e dell’acciaio