Nell’ambito della microelettronica, la crescente necessità di integrazione richiede uno scrupoloso design e un’accurata scelta dei materiali. Il Co-design permette questa ingegnerizzazione parallelizzando la progettazione e la simulazione. La dissipazione termica, il comportamento meccanico o la compatibilità elettromagnetica possono essere affrontate fin dalla prima bozza di progetto con un notevole risparmio di risorse nella realizzazione di dispositivi ottimizzati. Strumenti di caratterizzazione dedicati, forniscono i dati utili ai fini della simulazione. I software a disposizione, tramite le interfacce multifisiche, permettono inoltre la valutazione della simultanea occorrenza di più fenomeni nello studio del dispositivo, prima di disporre del dispositivo fisico. Tali analisi permettono di stimare stress nei componenti o la formazione di punti caldi a titolo di esempio.

Test diagnostici portatili, dispositivi elettronici e piattaforme microfluidiche condividono la dipendenza dalla loro forma per l'usabilità. Lo studio del package è quindi cruciale nella fabbricazione di prototipi. Mentre in passato serviva solo come protezione, oggi il package può fungere da interfaccia attiva con l'ambiente esterno. Ciò richiede processi produttivi e standard tecnologici innovativi. In particolare, il futuro della microelettronica richiede lo studio dei materiali, dei processi e della strumentazione per realizzare dispositivi integrati di tipo eterogeneo secondo la filosofia System In Package (SiP), ossia in grado di assemblare in un unico dispositivo molteplici funzioni operate da singoli chip, fabbricati su differenti semiconduttori. A supporto, il gruppo dispone di tecnologie di additive manufacturing, assemblaggio e strumenti per la caratterizzazione.

Il crescente interesse per i dispositivi indossabili ha posto in evidenza la necessità di sviluppare sensori altamente deformabili in grado di imitare la percezione tattile umana o di realizzare tessuti intelligenti per una vasta gamma di applicazioni. Questi dispositivi combinano unità di rilevamento, sistemi energetici ed elettronica per creare prodotti indossabili intelligenti. Il nostro gruppo si concentra sulla creazione di sensori deformabili per la rilevazione di molteplici parametri fisici, biologici e chimici sfruttando le competenze sui materiali e le nanotecnologie per incrementare funzionalità e sostenibilità. Lavoriamo poi sull'integrazione di dispositivi di recupero di energia e stoccaggio, così da rendere possibile lo sviluppo di dispositivi indossabili flessibili autoalimentati.

Il monitoraggio ambientale degli inquinanti nelle acque è fondamentale sia per la tutela delle risorse idriche sia per la salvaguardia della salute umana. Attraverso lo sviluppo di sensori innovativi, di tipo on/off-shore, è possibile effettuare analisi in-situ di acque quali potabili, di falda e marine. Valutare tempestivamente la qualità dell’acqua aiuta a contrastarne la contaminazione, ottimizzandone l'uso e la disponibilità. Inoltre, i ricercatori si specializzano anche nello sviluppo di sensori basati su MFC (Microbial Fuel Cell), con un focus specifico sugli elettrodi nanostrutturati, fondamentali per l’ottimizzazione di processi di trasferimento di elettroni extracellulare (EET) e di rilevamento.  I biosensori a base MFC rendono possibile una rilevazione a risposta rapida e dimostrano una certa sensibilità a vari agenti tossici.