La Società Italiana di Elettronica ha intervistato la Professoressa Susanna Spinsante, ingegnere elettronico e docente presso l’Università Politecnica delle Marche, che ha condiviso sin dalle prime battute la sua profonda passione per l’ingegneria elettronica.
“Fin da piccola avevo colto questo mio interesse per le materie scientifiche. Soprattutto durante le scuole medie rimasi affascinata dalla disciplina che si chiamava “Tecnica” che poi, vista a posteriori, altro non era che l’applicazione della fisica alla vita quotidiana. Quella materia aveva scatenato in me la curiosità di capire perché le cose funzionassero in un certo modo. Perciò poi scelsi il liceo scientifico, ma per la scelta universitaria avevo dei dubbi su quale ingegneria scegliere. L’esperienza riportata da chi già studiava ingegneria elettronica che me ne parlava come un corso di laurea con fisica in abbondanza mi aveva colpita. E poi ho deciso perché vedevo ingegneria elettronica come un percorso più spendibile, dove potevo impegnarmi e avere più opportunità”.
L’entusiasmo della prof.ssa Spinsante per l’ingegneria elettronica si riflette nella sua attività di ricerca e nel costante impegno nelle iniziative di orientamento rivolte agli studenti delle scuole.
“Negli ultimi anni mi sono occupata spesso di attività di orientamento e mi è capitato spesso di parlare con ragazzi e ragazze delle scuole superiori e questo scambio di opinioni ha rafforzato in me l’idea che la complessità che si incontra nel comunicare l’elettronica è legata al fatto che essa è fortemente pervasiva nella vita di tutti, ma in una maniera che non è percepita. Io dico sempre ai ragazzi che quando l’elettronica funziona bene nessuno se ne accorge, riusciamo tutti a usare i nostri dispositivi senza problemi. Il livello di sofisticatezza a cui è arrivata l’elettronica è anche il motivo per cui i ragazzi fanno fatica ad avere un’immagine specifica di ciò che essa è, proprio perché, in quanto pervasiva, si ritrova in tutti i settori. Se ne vedono i risultati ma non la complessità che c’è sotto. Poi, almeno in parte, regge ancora il mito per cui lo studio dell’Ingegneria Elettronica è complesso, difficile da affrontare e un po’ spaventa”.
Dalla ricerca nelle telecomunicazioni al mondo delle misure
Dopo la laurea, la professoressa Spinsante si è specializzata dapprima nel settore delle telecomunicazioni sviluppando diversi progetti di ricerca tra dottorato e post-doc. Ma poi per una serie di circostanze ha cambiato settore iniziando a occuparsi di misure.
“Nella fase iniziale della mia carriera, mi occupavo di telecomunicazioni facendo riferimento a soluzioni sensoristiche e alle implicazioni legate alla trasmissione dei dati di sensori. Oggi, cerco di lavorare su metodiche di misura innovative per determinate applicazioni e sulla possibilità di applicare nuovi approcci sensoristici, non occupandomi, però, della tecnologia del sensore. Quello è un campo più vicino agli ambiti elettronica e materiali. Quello che cerco di sperimentare è l’uso innovativo di componenti che già esistono per cercare di acquisire grandezze diverse da quelle per cui sono stati originariamente pensati”.
La professoressa Spinsante ha raccontato di quanto sia affascinante il mondo delle misure che sono alla base dell’approccio scientifico. Galileo stesso ci diceva che per conoscere un fenomeno bisogna misurarlo altrimenti non è conoscenza ma opinione, perché basata su un fatto soggettivo.
“Nelle misure si può spaziare perché trovano applicazione in tantissimi ambiti. Oggi sto lavorando alla possibilità di utilizzare un sensore radar che nasce nel mondo delle telecomunicazioni ma che può consentire di misurare grandezze fisiche come le vibrazioni con modalità innovative perché può lavorare senza contatto. Quindi ci possono essere molti ambiti applicativi in cui il radar può fornirci delle misure senza intervenire sul sistema su cui facciamo la misura e può consentirci di farlo in maniera anche abbastanza veloce, in modo da non rallentare un processo produttivo. Un’applicazione industriale a cui stiamo lavorando è utilizzare i radar per monitorare vibrazioni eccessive in dispositivi rotanti, per esempio le ventole che si usano nei sistemi di aspirazione. Sono elementi dove c’è una meccanica importante e questi elementi sono destinati a stare in rotazione per tempi lunghi e devono avere caratteristiche specifiche per ogni applicazione. C’è un obiettivo comune che è quello di evitare che la girante sia eccessivamente rumorosa perché il rumore può essere un problema. La rumorosità è legata a difettosità nella struttura meccanica e stiamo scoprendo che è possibile avere un’indicazione della potenziale difettosità di queste giranti facendo un’indagine completamente non invasiva. Quindi un sensore radar può consentire di individuare le giranti difettose in uno stadio iniziale della fabbricazione. C’è una spinta industriale dietro a questo ed è il fine dell’essere ingegnere perché siamo chiamati a risolvere problemi vicini alle applicazioni finali. Proporre il radar come strumento di misura è innovativo perché oggi gli unici strumenti di misura per le vibrazioni sono i vibrometri laser, costosi e ingombranti. Stiamo usando sensori radar molto diffusi sul mercato come quelli anticollisione installati sulle automobili”.
Misurazioni elettroniche e intelligenza artificiale
Secondo la professoressa Susanna Spinsante, una delle competenze fondamentali dell’ingegnere elettronico è la capacità di astrarre modelli e di renderli applicabili in contesti anche molto diversi tra loro. Questo approccio è alla base del metodo scientifico e, in particolare, del mondo delle misure, dove la costruzione di un modello precede sempre la raccolta e l’interpretazione dei dati.
“Nel campo delle misurazioni elettroniche, infatti, il processo parte dalla definizione di un’ipotesi: si elabora un modello teorico e poi si effettuano misure per verificarne la validità. I dati non sono quindi un punto di partenza ma uno strumento per confermare o mettere in discussione una visione già strutturata del problema. È proprio su questo punto che si inserisce il dibattito attuale sull’intelligenza artificiale. L’approccio tipico degli algoritmi di AI segue una logica opposta: si raccolgono enormi quantità di dati e si lascia che siano gli algoritmi a far emergere correlazioni. Senza un modello di riferimento o un’ipotesi iniziale, si rischia di essere in balia dei dati che possono essere interpretati in modi diversi a seconda delle situazioni. Per questo motivo, nel campo delle misure elettroniche resta fondamentale mantenere un approccio rigoroso, basato su modelli solidi e su una chiara interpretazione fisica dei fenomeni osservati. Infine, lo scenario è reso ancora più dinamico dalle recenti evoluzioni nel campo delle misure, dove stanno emergendo importanti sviluppi legati alle tecnologie quantistiche. Si tratta di un ambito destinato a trasformare profondamente il modo in cui si acquisiscono e interpretano le grandezze fisiche, aprendo nuove prospettive sia nella ricerca sia nelle applicazioni industriali”.
