“Oggi, quando si parla di elettronica, molti giovani pensano subito allo smartphone, allo schermo o ad altri dispositivi visibili. Ma il cuore invisibile di queste tecnologie è il circuito integrato, o chip: una minuscola “tessera” di silicio (o un altro materiale semiconduttore) su cui sono realizzati, in modo integrato e solidale, milioni di transistor. La loro integrazione su un unico substrato permette di concentrare funzioni estremamente complesse in spazi ridottissimi, riducendo al tempo stesso i costi e i consumi energetici. I circuiti integrati sono fondamentali per il funzionamento della quotidianità moderna: scandiscono ogni momento della nostra giornata, spesso senza che ce ne rendiamo conto. Ogni nostra azione è mediata, in qualche modo, da un chip”.
In questa intervista per la Società Italiana di Elettronica, il Professor Egidio Ragonese racconta le origini della sua passione per la ricerca nel campo dei circuiti integrati e sottolinea il ruolo fondamentale che questi dispositivi rivestono nella società moderna, dove si è più concentrati su alcune discipline perdendo di vista il fatto che queste sono emerse solo perché l’elettronica lo ha consentito.
“Il mio interesse per i circuiti integrati è nato durante gli studi di Ingegneria Elettronica. Dopo la laurea all’Università di Catania, ho proseguito con una specializzazione in Microelettronica. Successivamente, ho intrapreso un dottorato di ricerca, sempre a Catania, dedicandomi alla progettazione di circuiti integrati per sistemi di comunicazione wireless, tecnologie fondamentali per lo sviluppo di ricetrasmettitori radio. In quegli anni, l’espansione della telefonia cellulare offriva un contesto stimolante e in rapida espansione, era l’ideale per esplorare la strada dell’innovazione tecnologica. Così al termine del dottorato, ho avviato la mia carriera di ricercatore, collaborando con istituzioni accademiche sia in ambito nazionale che internazionale”.
Nel 2011, il Prof. Ragonese ha deciso di lasciare l’università per entrare in STMicroelectronics, dove ha continuato a lavorare nel settore della ricerca e sviluppo fino al 2018, anno in cui è rientrato in accademia come professore associato.
“Ho avuto così la possibilità di fare esperienza al di fuori dell’ambito universitario e in una grande azienda. Il mio percorso è stato un valore aggiunto perché lavorando anche in azienda ho favorito quella parte applicativa della ricerca che poi è in sinergia con la terza missione, cioè mettere la ricerca a servizio dei cittadini. Negli anni ho depositato oltre 40 brevetti internazionali, molti dei quali nati in ambito industriale e successivamente sviluppati e consolidati nella mia attività accademica. Questo bagaglio di esperienze e risultati caratterizza la mia carriera e rappresenta quel valore aggiunto che unisce competenze scientifiche e capacità di trasferimento tecnologico”.
Circuiti integrati per comunicazioni wireless
“Mi sono sempre occupato della progettazione di circuiti integrati per sistemi di comunicazione wireless, in particolare per applicazioni di radiotrasmissione operanti a frequenze dell’ordine dei gigahertz. Ho iniziato lavorando su circuiti destinati a comunicazioni a bassa gamma di microonde, per poi spingermi verso frequenze più elevate, progettando dispositivi per applicazioni avanzate, come quelle nel settore automobilistico. Negli ultimi anni mi sono dedicato allo sviluppo di circuiti per radar automobilistici operanti a 77 GHz, utilizzati nei sistemi avanzati di assistenza alla guida. Parallelamente, ho lavorato anche su circuiti realizzati su substrati flessibili, a basso costo, pensati per applicazioni usa e getta. Tutti questi progetti rientrano nell’ambito dell’elettronica di frontiera in prossimità dell’antenna, cioè in quella nicchia dell’elettronica nota come radiofrequenza (RF) e wireless”.
Il percorso di ricerca del prof. Ragonese è stato fortemente influenzato dalle esigenze dell’industria: quando un progetto raggiunge una maturità tecnologica sufficiente, quindi quando le tecniche di progettazione si dimostrano affidabili ed efficienti avviene il trasferimento delle competenze accademiche al contesto industriale. Il prof. Ragonese ha aggiunto, inoltre, che quello dei circuiti integrati è un settore altamente specializzato, in cui operano pochi ingegneri al mondo, anche a causa della complessità tecnica, dei costi elevati di ricerca e della necessità di tecnologie e strumentazioni avanzate.
“Fare ricerca in questo campo è certamente impegnativo, ma anche estremamente gratificante: la domanda di competenze è molto alta e i giovani che si formano in questo ambito trovano lavoro in tempi brevi. Gli investimenti per fare ricerca sono elevati, ed è per questo motivo che gli attori coinvolti sono pochi”.
Oggi l’innovazione si sta spingendo verso tecnologie che operano nella banda dei terahertz, un’area avanzata che richiede infrastrutture sofisticate e risorse economiche considerevoli.
“Nel nostro lavoro seguiamo due linee principali di sviluppo. La prima riguarda le comunicazioni ad altissima velocità, che mirano ad abilitare nuovi servizi digitali sempre più esigenti: maggiore larghezza di banda, streaming video ad altissima risoluzione, download e upload ultra-rapidi. Questi scenari pongono molte sfide a livello di circuiti, perché richiedono dispositivi in grado di operare in condizioni estreme e con prestazioni elevate. Un esempio concreto è rappresentato dalle reti 5G e 6G, dove uno degli obiettivi principali è la riduzione drastica della latenza. Questo consente tutte quelle applicazioni che fino a pochi anni fa erano impensabili. Un esempio emblematico è la chirurgia da remoto, un chirurgo che si trova in Europa può operare un bambino in Africa servendosi di un robot. Oppure la guida autonoma, che necessita di reattività in tempo reale per garantire la sicurezza necessaria. L’altra linea di ricerca riguarda le comunicazioni in ambienti ostili, come lo spazio, dove i circuiti devono garantire affidabilità anche in presenza di forti escursioni termiche e radiazioni ionizzanti. Lo sviluppo di un’elettronica resistente e capace di lavorare in condizioni critiche è una sfida importante per le applicazioni satellitari, le missioni spaziali e i sistemi critici”.
Il prof. Ragonese ha sottolineato che la professione dell’ingegnere elettronico richiede una naturale predisposizione per le discipline STEM, ma serve capacità di concentrazione, attenzione ai dettagli e rigore operativo. Nella progettazione di circuiti integrati, un errore può compromettere l’intero risultato e spesso non è possibile tornare indietro. Per questo motivo, la precisione nelle procedure è essenziale.
“Le competenze tecniche non bastano. È sempre più importante saper comunicare, lavorare in gruppo e interagire efficacemente con colleghi e partner di progetto. Servono abilità linguistiche, capacità di confronto, empatia, e la disponibilità ad accogliere critiche costruttive. Il lavoro di squadra è un pilastro della progettazione moderna, e ogni singolo contributo è determinante per il successo del progetto. In questo senso, le nostre università dovrebbero valorizzare di più le competenze trasversali, inclusi corsi di comunicazione e soft skills. Un altro tema cruciale è il gender gap: la scarsa presenza femminile che rappresenta una perdita di valore per il settore. Le donne hanno approcci diversi alla risoluzione dei problemi, e in un contesto dove la complessità progettuale è altissima, la diversità di pensiero è una risorsa strategica. Se tutti adottano lo stesso schema mentale, è più difficile trovare soluzioni innovative. Al contrario, percorrere strade differenti può aprire possibilità inaspettate”.
Il professor Ragonese ha concluso l’intervista ricordando che nessun circuito può essere progettato da una sola persona. La crescente complessità tecnologica richiede un lavoro di squadra multidisciplinare, integrato e fortemente coordinato.
“L’ingegneria elettronica va ben oltre la dimensione puramente tecnica: è un’esperienza collettiva, fondata sulla precisione, sulla capacità di comunicare e su una cultura dell’inclusione”.
