Intelligenza Artificiale Fotonica

Il mio lavoro di ricerca principale si concentra sull'hardware fotonico per l'implementazione di sistemi intelligenti. Il mezzo tecnologico utilizzato è il solitone spaziale. Le guide d'onda a solitoni presentano per loro natura un comportamento plastico, cioè modificabile. Il contrasto dell'indice di rifrazione di una guida solitonica dipende dall'intensità della luce utilizzata per scriverla: pertanto, modulando l'intensità della luce inviata, è possibile aumentare o diminuire questo contrasto, conferendo neuroplasticità al sistema. Per questo motivo, l'evoluzione naturale dei sistemi integrati di solitoni è in reti di apprendimento o reti neurali. Questo processo è tipico dei sistemi neurali biologici. Come questi, le reti neurali a solitoni (SNN), costituite dall'interconnessione di strutture fondamentali che sono neuroni a giunzione X, sono in grado di apprendere informazioni e memorizzarle in percorsi neurali specifici attraverso variazioni dell'indice di rifrazione.

Sviluppo di materiali, metamateriali e metasuperfici polari per la manipolazione delle emissioni nel medio infrarosso

Questa linea di ricerca mira all'indagine teorica e sperimentale delle metasuperfici polari e dei metamateriali per l'elaborazione dei polaritoni fonici di superficie (SPhP). Lo sviluppo di una piattaforma fotonica nella gamma del medio infrarosso (MIR) è un campo di ricerca attivo, motivato da applicazioni quali la rilevazione di tracce di biomolecole e di sostanze nocive/esplosive, il raffreddamento radiativo passivo e i dispositivi per l'imaging termico e la diagnostica medica. La maggior parte dei progressi in questo campo è stata ottenuta attraverso l'eccitazione delle SPP supportate da semiconduttori drogati o nel grafene. I polaritoni plasmonici di superficie (SPP) sono onde elettromagnetiche che viaggiano lungo un'interfaccia metallo-dielettrico o metallo-aria, nella frequenza dell'infrarosso o del visibile. La ricerca si basa sullo sfruttamento di diversi modi polaritonici, chiamati polaritoni fononici di superficie (SPhP), in materiali van der Waals (vdW) e polari basati sulla loro nanostrutturazione con elementi dielettrici a dispersione casuale di lunghezza inferiore all'onda. Vengono sfruttati diversi materiali, come i nuovi ed estremamente promettenti materiali vdW 2D come il nitruro di boro esagonale (hBN) e il triossido di molibdeno (MoO3), che presentano bande multiple di Reststrhalen lungo due (hBN) o tre diverse direzioni cristallografiche (MoO3).

Intelligenza Artificiale Software 

Allo stesso tempo, utilizzo reti neurali software, Machine Learning e Deep Learning, per la creazione di dispositivi in grado di prevedere le fluttuazioni microclimatiche all'interno dei musei. I modelli utilizzati possono essere impiegati per salvaguardare le opere d'arte e migliorare la qualità del benessere dei visitatori, oltre a ridurre i costi di manutenzione e gestione.

Modelli didattici educativi

Negli ultimi anni mi sono interessata ai processi cognitivi attraverso i quali avviene l'apprendimento di concetti complessi che permettono l'interconnessione tra aree cognitive. Osservando come la dimensione ludica giochi un ruolo decisivo, mi sono avvicinata all'analisi di modelli didattici basati sul gioco-apprendimento, osservando come i bambini che apprendono in questo modo siano in grado di ottenere un apprendimento più rapido ed efficace, anche di concetti astratti.