In Calabria una user facility da circa 50 milioni di euro apre alla diagnostica non distruttiva per materiali, biomedicale, arte e industria

L’inaugurazione di STAR all’Università della Calabria segna un passaggio non soltanto accademico, ma industriale. La struttura, il cui nome esteso è Southern Europe Thomson Backscattering Source for Applied Research, porta nel campus di Rende una sorgente compatta di raggi X ad alta energia, progettata per analizzare l’interno della materia senza distruggerla. È un campo di frontiera per la scienza dei materiali, ma anche per la medicina sperimentale, i beni culturali, l’elettronica, la meccanica avanzata e le filiere produttive che devono verificare componenti sempre più complessi.

Secondo il materiale diffuso in occasione dell’inaugurazione, STAR è un’infrastruttura di ricerca di rilevanza strategica nazionale e viene indicata come unica in Europa per la produzione di raggi X ad alta energia con questa configurazione compatta. La sua entrata in funzione avviene dopo un percorso iniziato con il progetto PON MaTeRiA, proseguito con il rafforzamento STAR 2 e sostenuto da un investimento complessivo stimato in circa 50 milioni di euro. Il punto non è soltanto la potenza della sorgente. È la possibilità di trasformare un grande apparato scientifico in una piattaforma accessibile, aperta a ricercatori italiani e internazionali e, in prospettiva, anche a imprese interessate a servizi di analisi avanzata.

Nicola Leone, all’epoca Magnifico Rettore, ha sintetizzato il valore scientifico dell’avvio con una dichiarazione che colloca il progetto oltre la dimensione locale:

“Con l’inaugurazione di questa infrastruttura di ricerca l’Università della Calabria compie un passo di grande valore scientifico e strategico e si posiziona all’avanguardia mondiale nella scienza dei materiali innovativi. Con raggi X 100 volte più potenti di quelli attualmente utilizzati per la diagnostica medica, STAR consentirà di scoprire segreti nascosti all’interno della materia, aprendo nuove prospettive e applicazioni innovative nei campi più svariati, dallo studio dei reperti archeologici all’analisi dei tessuti biologici o alla caratterizzazione delle opere d’arte”.

La dichiarazione chiarisce la doppia natura dell’infrastruttura: da un lato apparato scientifico di alta complessità, dall’altro strumento abilitante per applicazioni concrete. In questo senso, il Southern Europe Thomson Backscattering Source for Applied Research rientra pienamente nel perimetro della ricerca e sviluppo, perché consente di produrre conoscenza, validare materiali, ridurre prove invasive e accelerare cicli di innovazione in settori dove l’errore di progettazione può avere costi elevati.

Una sorgente compatta riduce la distanza dai sincrotroni

Il cuore di STAR è una sorgente compatta di raggi X basata sulla diffusione Compton inversa. In termini semplificati, elettroni accelerati e impulsi laser interagiscono per generare fotoni X ad alta energia. La soluzione ambisce a riprodurre, in scala più contenuta, alcune capacità normalmente associate ai grandi sincrotroni, infrastrutture molto più estese e costose. La compattezza non elimina la complessità, ma modifica l’accessibilità: tempi, costi operativi e prossimità agli utenti possono diventare più favorevoli rispetto ai grandi centri internazionali.

La differenza è rilevante per la tecnologia applicata. In una fase in cui materiali compositi, dispositivi elettronici, biomateriali e componenti meccanici richiedono controlli sempre più raffinati, l’imaging non distruttivo diventa un passaggio della catena del valore. Non serve soltanto a vedere difetti: permette di correlare struttura interna, densità, composizione e comportamento funzionale. Per un’impresa, questo può significare cicli di prova più brevi, maggiore qualità e minore scarto. Per un laboratorio universitario, significa disporre di un apparato in grado di collegare fisica, chimica, ingegneria, biologia e conservazione del patrimonio.

La particolarità sta nella capacità di combinare alta energia, direzionalità e brillanza del fascio con una configurazione da campus. È una scelta coerente con l’evoluzione internazionale delle infrastrutture di ricerca: non sostituire i grandi impianti, ma affiancarli con nodi più specializzati, capaci di servire comunità scientifiche distribuite. La presenza nel Mezzogiorno italiano introduce inoltre un elemento territoriale: spostare capacità sperimentali avanzate dove spesso mancano strumenti paragonabili, riducendo dipendenze logistiche da centri lontani.

La prima scintilla e i numeri tecnici della messa a punto

Il 20 ottobre 2025 è stato indicato come il momento della prima scintilla, cioè la prima accensione della sorgente di luce. Durante il collaudo, il sistema ha accelerato fasci di elettroni fino a 61 MeV, con particelle prossime alla velocità della luce, pronte a interagire con impulsi laser da 500 millijoule in 9 picosecondi. Sono numeri specialistici, ma raccontano la soglia tecnica superata: non una semplice inaugurazione formale, bensì l’avvio di una fase sperimentale in cui l’apparato comincia a produrre le condizioni fisiche necessarie alla generazione del fascio X.

In una infrastruttura di questo tipo, la messa a punto è parte integrante dell’innovazione. Acceleratore lineare, sistema laser, radioprotezione, vuoto, radiofrequenza, elettronica di controllo, gestione dei dati e sicurezza devono funzionare come un sistema unico. L’affidabilità nasce dall’integrazione. È qui che il progetto diventa anche un caso organizzativo: una grande macchina scientifica richiede competenze multidisciplinari, manutenzione specialistica, procedure di accesso, protocolli di misura e capacità di trasformare risultati sperimentali in servizi replicabili.

La metafora della

“super macchina fotografica”

e del

“super microscopio”,

già usata nelle descrizioni pubbliche del programma, è efficace purché non semplifichi troppo. STAR non produce semplici immagini. Può contribuire a ricostruzioni tridimensionali, analisi di campioni grandi o complessi, verifiche di materiali duri e osservazioni su sistemi biologici o polimerici. In altre parole, il valore non è soltanto vedere, ma misurare, confrontare, modellizzare e restituire dati utilizzabili da ricercatori, imprese e istituzioni.

Linee di luce e laboratori per ricerca e imprese al sud

Attorno alla sorgente si sviluppa STAR-Lab, articolato in due linee di luce principali. La prima, µTomo, è dedicata alla microtomografia ad alta energia e permette ricostruzioni tridimensionali con risoluzione micrometrica. La seconda, SoftX, è pensata per microscopia e microtomografia di materiali polimerici, compositi, biologici e biocompatibili. Questa architettura consente di coprire domini diversi: dai componenti meccanici ai tessuti, dai dispositivi elettronici ai reperti archeologici, fino alla caratterizzazione di opere d’arte.

A completare l’infrastruttura ci sono sei laboratori multidisciplinari di servizio, orientati alla preparazione dei campioni, alla caratterizzazione fisica e chimica, alla prototipazione e alla modellizzazione numerica. È una scelta decisiva perché una sorgente, da sola, non basta. Gli utenti hanno bisogno di una filiera sperimentale completa: preparare il campione, acquisire il dato, elaborarlo, interpretarlo e, se necessario, integrarlo in un processo industriale o clinico precompetitivo.

Per il sistema produttivo, l’impatto potenziale riguarda soprattutto la diagnostica non distruttiva. Nel manifatturiero avanzato, verificare porosità, difetti interni, giunzioni, microfratture o inclusioni senza sezionare il pezzo può incidere su qualità, sicurezza e tempi di sviluppo. Nel biomedicale, l’osservazione di tessuti e biomateriali può sostenere ricerca preclinica e sviluppo di dispositivi. Nei beni culturali, la lettura degli strati interni di un oggetto senza interventi invasivi apre scenari per restauro, attribuzione, conservazione e studio dei materiali antichi.

La natura di user facility è quindi centrale. Se l’accesso sarà regolato con procedure trasparenti, bandi, collaborazioni e servizi tecnici, STAR potrà funzionare come una infrastruttura condivisa, non come un laboratorio chiuso. È il modello dei grandi hub per l’innovazione: concentrare capitale scientifico elevato e renderlo disponibile a comunità di utenti che non potrebbero sostenere da sole il costo di una simile dotazione.

Nel Mezzogiorno una piattaforma aperta alla rete europea

La realizzazione di STAR coinvolge l’Università della Calabria, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Elettra Sincrotrone Trieste, CNR e C-ERIC. Questa rete istituzionale mostra un punto spesso sottovalutato nelle politiche dell’innovazione: le infrastrutture di ricerca non nascono soltanto da macchine costose, ma da alleanze tra competenze, governance, finanziamenti e capacità di attrarre utenti. Il riconoscimento nel Piano Nazionale per le Infrastrutture di Ricerca e il sostegno dei programmi PON collocano il progetto dentro una strategia più ampia di rafforzamento della capacità scientifica nazionale.

Per la Italia, l’apertura di una piattaforma di questo tipo in provincia di Cosenza pone una questione di politica industriale e territoriale. Le regioni meridionali non sono soltanto destinatarie di fondi o luoghi da colmare: possono diventare nodi di competenze, attrazione di talenti e servizi ad alto valore aggiunto. Il punto critico sarà la continuità gestionale. Una infrastruttura scientifica produce impatto se resta aggiornata, se misura la domanda degli utenti, se costruisce partenariati con imprese e se forma tecnici e ricercatori capaci di mantenerne viva la capacità sperimentale.

Le prospettive più concrete riguardano la creazione di un ecosistema attorno alla sorgente. Dottorati industriali, contratti di ricerca, progetti europei, servizi per PMI innovative e collaborazioni con musei, ospedali e aziende manifatturiere possono trasformare la macchina in una piattaforma di trasferimento tecnologico. Non è un processo automatico. Richiede competenze manageriali, una politica di accesso chiara, costi sostenibili e una comunicazione scientifica capace di spiegare alle imprese che cosa possono ottenere da un’indagine con raggi X ad alta energia.

STAR arriva in una fase in cui la competitività non dipende più soltanto dalla capacità di produrre, ma dalla capacità di misurare e validare ciò che si produce. La conoscenza interna dei materiali è diventata una leva economica. In questa prospettiva, la sorgente calabrese può diventare un nodo della ricerca e sviluppo europea, collegando scienza, industria e cultura materiale. Il suo valore finale non sarà misurato solo dall’energia dei fasci, ma dalla capacità di generare conoscenza utilizzabile, collaborazioni stabili e innovazione verificabile.

STAR, una nuova luce sulla materia: l’infrastruttura innovativa dell’Università della Calabria

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