Il Professor Leopoldo Angrisani, recentemente intervistato dalla Società Italiana di Elettronica, ha raccontato di aver iniziato a coltivare la sua passione per l’elettronica molto presto. Con il tempo, però, ha compreso che il suo vero interesse non risiedeva tanto nell’hardware, quanto nella dimensione invisibile dei segnali elettronici. È stato proprio questo interesse a caratterizzare gran parte della sua carriera.
Il prof. Angrisani è un ingegnere elettronico, dopo la laurea ha proseguito il suo percorso con un dottorato di ricerca e una carriera accademica presso il Dipartimento di Informatica e Sistemistica, successivamente confluito nel Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’informazione, dell’Università di Napoli Federico II. Fin dall’inizio, la sua curiosità lo ha spinto oltre i circuiti fisici, portandolo a studiare la natura e il comportamento dei segnali a cui ha dedicato molta parte della sua attività di ricerca scientifica.
“Durante il dottorato ho iniziato a occuparmi di elaborazione numerica dei segnali, concentrandomi in particolare su una nuova trasformata bidimensionale tempo-scala, un’evoluzione rispetto alle prime e ancora innovative trasformate tempo-frequenza. In termini semplici, trasformare un segnale significa osservarlo in un dominio diverso da quello temporale. Di solito, analizziamo un segnale nel dominio del tempo, ad esempio visualizzandolo su un oscilloscopio, dove possiamo osservarne l’evoluzione nel tempo. Introducendo un’altra variabile, come la frequenza o la scala, possiamo rappresentare lo stesso segnale in un altro dominio. Questo cambio di prospettiva consente di mettere in evidenza caratteristiche del segnale che nel solo dominio temporale resterebbero nascoste. L’obiettivo era proprio questo: estrarre informazioni utili da segnali complessi, per poi elaborarli ulteriormente in modo più efficace”.
Il prof. Angrisani ci ha spiegato che i segnali su cui lavorava provenivano da misurazioni reali, non da simulazioni, e venivano acquisiti tramite sistemi di misura che convertivano i segnali analogici in sequenze digitali di 0 e 1. Su questi dati digitali veniva poi applicato l’algoritmo di trasformazione, che permetteva di analizzarli non più nel dominio del tempo, ma in altri domini, come quello tempo-scala o tempo-frequenza. Questa nuova modalità di osservazione offriva una prospettiva completamente diversa sul comportamento del segnale, rivelando informazioni nascoste che nel dominio temporale sarebbero rimaste invisibili.
“Lavorando con le misure, durante il dottorato, ho avuto la possibilità di acquisire informazioni direttamente dal mondo reale. Ho introdotto nuovi metodi di misura basati sull’elaborazione numerica dei segnali, capaci di fornire informazioni aggiuntive rispetto ai metodi tradizionali. Utilizzando trasformate in domini alternativi rispetto a quello del solo tempo o della sola frequenza, potevamo osservare i segnali da una prospettiva completamente nuova. All’epoca, si trattava di un approccio pionieristico, che ha rappresentato una svolta nel settore, anche perché sono riuscito poi ad applicare questa nuova tecnica in diversi ambiti. Ho lavorato con segnali a bassa frequenza, come quelli della rete elettrica, ma anche con segnali a frequenza più elevata, ad esempio quelli nei sistemi a ultrasuoni impiegati per la misura delle distanze o nei sistemi di telecomunicazione. L’uso di trasformate avanzate ci permetteva di migliorare la precisione delle misure e ridurre significativamente l’incertezza associata. Le applicazioni sono molteplici, sia in ambito di bassa sia di alta tensione. Per esempio, in ambito microelettronico, è possibile misurare lo spessore dei vari strati dei microchip analizzando il tempo di ritorno dei segnali (echi) ultrasonici, utile per risalire a parametri di funzionamento interni. In alta tensione, parliamo di valori molto superiori ai 1000 volt, un esempio significativo è quello delle scariche parziali, dove si osservano segnali elettrici che si propagano in materiali isolanti come l’olio dei trasformatori o la ceramica di alcuni condensatori. In questi casi, si applicano forti sollecitazioni ad alta tensione al materiale isolante per verificare la presenza di micro-perforazioni o difetti nascosti”.
Il prof. Angrisani ha aggiunto che questo tipo di analisi consente di anticipare la raccolta di informazioni riguardanti l’evoluzione dello stato di salute e il ciclo di vita del materiale isolante, rilevando tracce delle sollecitazioni subite nel tempo. Si tratta di un approccio che unisce diagnostica e previsione, con un risvolto concreto sulla sicurezza e affidabilità dei sistemi elettrici/elettronici.
“Ho iniziato a lavorare sulle misure elettroniche per le telecomunicazioni durante il periodo del boom della telefonia cellulare. Ho intuito che ci sarebbe stato uno spazio molto importante perché le telecomunicazioni si stavano affermando e ci sarebbe stata un’esplosione di terminali distribuiti sul territorio con conseguente attenzione alle attività di misurazione e caratterizzazione. Attività di ricerca e, soprattutto, didattica sulle misurazioni su sistemi, apparati e dispositivi per le telecomunicazioni non era allora diffusa nella comunità delle misure elettroniche. Questo mi permise di avviare anche il primo corso in Italia di misure su sistemi di telecomunicazioni. Inizialmente era un corso a scelta libera, e successivamente integrato in un percorso curriculare del Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni perché sempre frequentato da molti studenti. Aveva un’impostazione molto pratica, gli studenti erano suddivisi in gruppi e ogni gruppo operava su una postazione di misura messa a disposizione gratuitamente da alcune aziende. Questo ha rappresentato un importante punto di forza perché gli studenti si formavano su una strumentazione che poi avrebbero ritrovato in azienda da laureati, un investimento sia per gli studenti sia per le aziende”.
Il Centro Servizi Metrologici Avanzati (CeSMA)
Dalla collaborazione con il Prof. Gaetano Manfredi nasce il CeSMA, Centro Servizi Metrologici Avanzati. Il CeSMA è un centro servizi della Federico II, realizzato grazie a un progetto infrastrutturale finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca con l’obiettivo di realizzare una rete per misurazioni avanzate, ad accesso remoto, con più di 30 laboratori dotati di strumentazione con caratteristiche esclusive e distintive, che spaziano dalla biologia alla chimica, dalla fisica all’ingegneria.
“Grazie a questo progetto infrastrutturale, la Federico II ha avuto a disposizione strumenti all’avanguardia che hanno permesso di avviare attività di ricerca di rilievo sia nazionale che internazionale. Su impulso del professor Manfredi, sono state investite risorse ed energie nello sviluppo del progetto CeSMA. Nel corso degli anni, le linee di ricerca attivate hanno attratto l’interesse di numerose aziende. Queste, infatti, hanno iniziato a richiedere non solo servizi di misura, ma anche attività sperimentali su nuove tecnologie. È così che il CeSMA si è evoluto, trasformandosi in un centro per servizi metrologici e tecnologici avanzati. Al suo interno, accanto agli ingegneri elettronici, hanno iniziato a collaborare anche fisici, chimici e biologi, dando vita a un ambiente multidisciplinare altamente innovativo”.
Consigli per i giovani studenti
Rivolgendosi ai giovani e alle giovani che vorranno lavorare nel campo dell’ingegneria elettronica, il Prof. Angrisani porta la sua esperienza personale.
“Guardandomi indietro, mi rendo conto che la formazione più importante è quella di base. È proprio da lì che tutto parte: acquisire solide conoscenze fondamentali offre gli strumenti per affrontare con sicurezza le innovazioni tecnologiche e adattarsi rapidamente ai cambiamenti. Per me, la matematica e la fisica sono state delle vere bussole: difficili, sì, ma essenziali per sviluppare un pensiero critico e orientarsi nel mondo dell’innovazione”.
Il prof. Angrisani ha aggiunto che la preparazione da sola non basta. Serve soprattutto la voglia di mettersi in gioco, accogliere le sfide e provare a vincerle per fare la differenza in un settore in continua evoluzione.
“La curiosità e l’ambizione, quella che costruisce e non arrugginisce, sono i motori che spingono a migliorarsi ogni giorno. A queste si aggiungono impegno, costanza, passione e la voglia di lavorare in squadra, perché il confronto con gli altri è ciò che arricchisce davvero il percorso”.
