Consumi di energia: l'Ateneo di Udine studia nuove tecnologie per abbattere gli sprechi

Mettere a punto circuiti elettronici a basso consumo di potenza e particolarmente efficienti dal punto di vista energetico per vincere una delle sfide della moderna elettronica, ossia la riduzione della potenza consumata dagli strumenti elettronici in modalità stand-by. È l’obiettivo del progetto europeo “Steeper” (Steep subthreshold slope switches for energy efficient electronics), coordinato dall’università di Udine, che affronta lo sviluppo di nuovi componenti elettronici (transistori) capaci di garantire una maggiore durata delle batterie e con cui realizzare dispositivi intelligenti autonomi, come PC e dispositivi mobili, cosiddetti “zero-watt”, cioè in grado di consumare, in condizione stand-by, quantità di energia trascurabili.

Il progetto, in particolare, studia lo sviluppo di transistori cosiddetti Tunnel-FET, in grado di superare i limiti delle tecnologie CMOS attualmente in uso. «La capacità di questi nuovi componenti elettrici di commutare lo stato spento e quello acceso con una limitata escursione di tensione – spiega Luca Selmi, docente di elettronica della facoltà di Ingegneria dell’ateneo di Udine e coordinatore per Udine di “Steeper” – potrebbe rivelarsi una delle chiavi vincenti verso la cosiddetta “green-electronics”». Secondo stime recenti, infatti, «personal computer e dispositivi elettronici – ricorda Selmi – sono responsabili di almeno il 12% del consumo totale di energia in una casa tipo europea, e particolarmente problematico è il consumo degli apparecchi elettronici quando si trovano in stand-by, a causa della loro crescente presenza nelle case».

“Steeper” è finanziato dall’Unione europea nell’ambito del VII Programma quadro 2007-2013 e coinvolge, con l’ateneo di Udine, un’ampia partnership con industrie chiave nel panorama dell’elettronica mondiale, come IBM e Infineon and Global Foundries, grandi centri di ricerca europei, tra cui la CEA-LETI e il Juelich Research Center, e prestigiosi partner accademici, quali l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (Epfl), l’Università di Dortmund e alcune università del consorzio italiano IUNET. «Il progetto – afferma Selmi – conferma la fondamentale importanza che rivestono tecnologie abilitanti, quali la nano-elettronica, nella ricerca e individuazione di soluzioni valide per le grandi sfide sociali al centro dell’attenzione delle politiche comunitarie». L’introduzione di elettronica a basso consumo unitamente alla crescente pervasività del settore ICT «possono contribuire significativamente – aggiunge Selmi – alla riduzione delle emissioni di gas responsabili dell’effetto serra in una grande varietà di situazioni».

In “Steeper” l’Università di Udine è responsabile dell’intero workpackage di modellistica e simulazione e ricopre un duplice ruolo tecnico: da un lato sviluppa modelli di simulazione dei dispositivi in grado di consentirne l’ingegnerizzazione e l’ottimizzazione, dall’altro studia le conseguenze dell’adozione dei Tunnel-FETs nei circuiti per individuare le soluzioni più idonee a ridurre i consumi senza limitare eccessivamente le prestazioni. Il progetto, preparato in collaborazione con lo spin-off Sciprom costituito da ex-dottori di ricerca dell’Epfl che hanno curato la documentazione e che gestiranno il progetto, ha ricevuto il massimo punteggio tra quelli selezionati nell’ambito della call 5 obiettivo nano elettronica del VII Programma quadro.