I metodi elettrochimici, ed in particolare elettroanalitici, consentono di rilevare la presenza di una sostanza di interesse (analita) monitorando il traferimento di elettroni che avviene tra l’elettrodo di lavoro (sensore) e l’analita stesso durante un processo di ossido-riduzione indotto dal potenziale di lavoro applicato. Nonostante ad oggi esistano tecniche analitiche diverse, più nuove e più sensibili come ad esempio le tecniche spettroscopiche, i metodi elettrochimici conservano alcuni importanti vantaggi quali la specificità nei confronti di particolari stati di ossidazione degli elementi cercati, e l’imipego di strumentazione poco costosa e maneggevole adatta ad operare anche al di fuori del laboratorio.

Grazie infine allo sviluppo di nuovi materiali ed all’impiego delle nanotecnologie nella produzione di materiali nanostrutturati è oggi possibile ottenere materiali elettrodici più performanti e particolarmente adatti alla loro funzionalizzazione con molecole, di natura diversa, atte a preconcentrare o legare in maniera più specifica e selettiva i target di interesse.

Mediante diverse tecniche elettriche ed elettrochimiche è possibile eseguire studi quali:

• Biosensoristica: rilevazione elettrica dell’ibridizzazione del DNA su un dispositivo a microelettrodi opportunamente funzionalizzati;
• Sensoristica Ambientale: rilevazione amperometrica di metalli pesanti ed inquinanti inorganci come l’As (III) disciolti nelle acque, sfruttando il migliorato rapporto “signal/background” di elettrodi nanostrutturati preparati nei nostri laboratori;
• EIS: spettroscopia d’impedenza elettrochimica per la caratterizzazione dei rivestimenti protettivi anti-corrosione;
• EQCM: sensoristica elettrochimica/microgravimetrica per il monitoraggio, ad esempio, della concentrazione di Nichel all’interno di Bagni Galvanici;
• Sintesi di elementi sensibili: nanoparticelle e nanowires a base di SnO₂ per sensoristica gas.

Strumentazione in dotazione al laboratorio di elettrochimica e microelettronica:

• interfaccia elettrochimica
• analizzatore d’impedenza
• camera climatica
• generatori di tensione e di segnale
• misuratore di resistività superficiale a quattro punte
• semiconductor parameter analyzer
• precision LCR meter
• potenziostato palmare
• microbilancia a cristallo di quarzo
• nebbia salina per le prove di corrosione

Grazie alle dotazioni del laboratorio NanoFab è possibile preparare un sensore a partire dalla sintesi del materiale sensibile, alla deposizione dello stesso su appositi substrati-dispositivi, fino alla rivelazione e trasduzione del segnale che l’analita cercato genera direttamente o indirettamente.