Progettazione, sviluppo, realizzazione e caratterizzazione funzionale di sorgenti plasma freddo di non equilibrio a pressione atmosferica per la deposizione di film sottili

L’ingegneria delle superfici si occupa dello studio di processi finalizzati alla modifica superficiale dei materiali, al fine di conferire a questi ultimi nuove proprietà, lasciandone inalterate le caratteristiche di bulk. Tra i processi di modifica superficiale di materiali, la deposizione di coating (film sottili) risulta di particolare interesse, in quanto permette di migliorare le caratteristiche di materiali largamente impiegati in diversi settori. Tra le varie tecniche di deposizione di coating esistenti, i trattamenti di deposizione plasma assistiti spiccano poiché consentono di ottenere coating con caratteristiche (chimiche, morfologiche e strutturali) idonee per un vasto range di applicazioni, tali trattamenti godono anche di vantaggi peculiari, quali ad esempio basse temperature di processo, tempi di trattamento contenuti ed ecosostenibilità, poiché non richiedono l’utilizzo di solventi chimici. Il processo di deposizione plasma assistito prevede l’introduzione di un precursore, generalmente trascinato da un gas (carrier gas), all’interno della scarica plasma. Quest’ultima ha il compito di frammentare il precursore che, tramite reazioni in volo e in superficie, andrà a ricombinarsi portando alla formazione del coating solido desiderato sulla superficie del materiale. Questa tecnologia può essere implementata sia a pressione atmosferica sia a bassa pressione; benché la deposizione a bassa pressione sia una tecnica consolidata ed implementata industrialmente, recentemente la deposizione a pressione atmosferica sta emergendo come valida alternativa. Nonostante ottenere coating con caratteristiche adeguate sia più complicato a pressione atmosferica che a bassa pressione, la ricerca è fortemente motivata verso questo ambito