La linea di ricerca è finalizzata all'ottimizzazione dei metodi di deposizione chimica da fase vapore (CVD), quali Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MO-CVD), Plasma Enhanced Metal Oganic Chemical Vapor Deposition (PE-MOCVD) e Atomic Layer Deposition (ALD) per la produzione di rivestimenti polifunzionali a matrice prevalentemente ossidica con specifiche proprietà meccaniche, ottiche, elettriche, (foto)catalitiche, autopulenti e di biocompatibilità nel caso di dispositivi per applicazioni biomedicali.
La tecnica MOCVD è molto versatile e consente di depositare numerosi materiali di composizione e struttura desiderata. Grazie ai numerosi parametri di crescita, che possono essere opportunamente variati, la tecnica garantisce un eccellente rivestimento conformale di superfici di geometria anche complessa e la possibilità di sviluppo su larga scala. Attualmente rappresenta uno dei processi più promettenti per la preparazione di materiali di elevata qualità con nuove e/o migliori caratteristiche funzionali, in grado di soddisfare la crescente domanda di materiali ad alta specializzazione e/o polifunzionali e adatti ad una vasta gamma di applicazioni in settori tecnologicamente avanzati. Il gruppo ha ampia esperienza nell’applicazione della tecnica in ambito fotocatalitico e importanti risultati sono stati ottenuti nello sviluppo di un processo sinergico dual-step con il fine di implementare le proprietà di bioattività e osteointegrazione di dispositivi biomedicali.
La tecnica ALD trova ampio impiego per applicazioni emergenti garantendo un controllo delle dimensioni a livello micro-e nanometrico. Il suo peculiare meccanismo di crescita si basa su reazioni chimiche di superficie autolimitanti (self-limiting) sequenziali e ripetute in modo ciclico. Questo garantisce un controllo fine dello spessore dei depositi al livello di (sub)monolayer con un controllo digitale dello spessore. Si possono ottenere così film sottili di elevata qualità ed elevato controllo a livello atomico sia della composizione sia dello spessore con elevate caratteristiche di conformalità operando da temperatura ambiente (LT-ALD) fino a ca. 300°C. Attualmente la tecnica viene impiegata per la protezione di superfici con depositi a matrice ossidica e per la realizzazione di dispositivi biomedicali.
Il gruppo ha inoltre competenze nella preparazione bottom-up di materiali mediante approccio ibrido organico-inorganico attraverso la realizzazione di substrati polimerici templanti micro- e nano strutturati ad elevata area superficiale (2D e 3D) e successiva deposizione di film sottili a matrice ossidica via LT-ALD (T <80°C) a partire da precursori convenzionali e non.
L’attività è completata da un’estesa caratterizzazione dei depositi grazie ad un ampio studio della correlazione struttura-proprietà dei materiai depositati allo scopo di valutare l’influenza dei differenti parametri di processo sulle proprietà chimico-fisiche dei film. Inoltre, al fine di valutare l’applicabilità in ambito biomedicale, vengono svolti test di bioattività acellulare in-vitro.