La ricercatrice slovena Teja Potočnik ha sviluppato una piattaforma per integrare i nanomateriali nella produzione dei microchip, per ridurre il consumo energetico e contrastare il crescente impatto ambientale dei data center.
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I data center sono i centri nevralgici del mondo digitale, ma comportano un pesante costo ambientale. A livello globale, si stima che ogni anno consumino circa 460 terawattora (TWh) di elettricità, equivalenti al fabbisogno energetico di 153 milioni di abitazioni. Senza interventi, la loro impronta di carbonio potrebbe raggiungere il 3,2% delle emissioni globali entro il 2025. Teja Potočnik, ricercatrice slovena di 26 anni, sta lavorando per cambiare questa situazione.
La sua invenzione, una piattaforma automatizzata per l'integrazione di nanomateriali, ottimizza la produzione dei semiconduttori avanzati, altrimenti noti come chip. Questi chip avanzati, a loro volta, alimentano i server e l'hardware che gestiscono gli odierni data center. Consentendo la produzione di chip più efficienti dal punto di vista energetico, la sua innovazione contribuisce direttamente a ridurre il massiccio consumo energetico dei data center nel mondo.
"Il problema che stiamo risolvendo è la domanda in continua crescita di microchip sempre più veloci, più efficienti e più potenti. A spingere la domanda sono gli utenti dei servizi di intelligenza artificiale, calcolo quantistico e archiviazione dati", spiega Potočnik, "La nostra invenzione può aiutare a utilizzare i nanomateriali per produrre chip energeticamente più efficienti, con conseguenti enormi risparmi di energia."
Questo progetto pionieristico le ha valso un posto tra gli innovatori visionari selezionati per il Premio Giovani Inventori 2025, assegnato dall'Ufficio europeo dei brevetti.
Trasformare la nanotecnologia in strumenti industriali
Man mano che i chip diventano più piccoli e potenti, i produttori si rivolgono a materiali come il grafene, i nanotubi di carbonio e i punti quantici per spingerne sempre più in là i limiti prestazionali. Ma nonostante questi nanomateriali siano estremamente promettenti, integrarli su larga scala continua a essere una sfida complessa.
L'invenzione di Potočnik, LithoTag, affronta direttamente il problema. Integrando marcatori su scala nanometrica nei wafer dei semiconduttori, la piattaforma consente l'allineamento e l'integrazione dei nanomateriali con estrema precisione e alta ripetibilità. Questo colma il divario tra la ricerca di laboratorio e la produzione industriale.
"L'industria si preoccupa dell'affidabilità, della replicabilità e dell'integrazione nei processi di produzione", afferma. "Non importa quanto una tecnologia sia buona, se non è scalabile, ha poco valore".
Dalla Slovenia a Cambridge e oltre
Originaria della Slovenia, Potočnik si è trasferita nel Regno Unito per studiare scienza e ingegneria dei materiali ed è lì che, come lei dice, si è "innamorata dei nanomateriali".
Potočnik ha co-fondato la startup Nanomation mentre completava il suo dottorato in nanofabbricazione presso l'Università di Cambridge. Con il sostegno di Cambridge Enterprise, insieme al suo team ha depositato una domanda di brevetto, iniziando poi a esplorare partnership commerciali con i produttori di chip.
Ma non si tratta solo di affari: il lavoro di Potočnik supporta direttamente l'Obiettivo di sviluppo sostenibile n. 9 dell'ONU - Industria, Innovazione e Infrastrutture - migliorando la scalabilità della microelettronica sostenibile. Potrebbe portare a dispositivi consumer e infrastrutture per data center più efficienti dal punto di vista energetico, con ampi benefici per l'ambiente.
Trasformare la scoperta in pratica standard
Guardando al futuro, Potočnik immagina la sua tecnologia affermarsi come lo standard futuro nella produzione di elettronica avanzata. "Il vero vantaggio della nostra tecnologia è che può essere applicata a qualsiasi materiale e a qualsiasi tipo di progetto elettronico, quindi speriamo davvero di affermarci come lo standard industriale di settore nell’integrazione dei nanomateriali nei circuiti avanzati”, spiega.
Guardando oltre il suo laboratorio, la giovane innovatrice slovena spera che la sua storia possa incoraggiare anche altri a perseguire idee audaci e scalabili che possono fare la differenza.
"A tutti gli inventori che stanno pensando di realizzare la loro nuova idea, consiglio semplicemente di avere una mente aperta e di essere coraggiosi", consiglia Potočnik.