APERTA
Tecnologie fotoniche: elaborazione ottica avanzata, sistemi di visione e materiali innovativi
Leonardo è alla ricerca di soluzioni innovative per potenziare le attuali capacità di elaborazione delle informazioni, imaging e infrarosso nell’ambito del calcolo fotonico, della visione neuromorfica e dei materiali ottici intelligenti.
Scenario
La rapida evoluzione dell’intelligenza artificiale, dei sistemi avanzati di sensing e delle tecnologie di comunicazione di nuova generazione sta generando una domanda senza precedenti di piattaforme hardware ad alte prestazioni, a bassa latenza ed efficienti dal punto di vista energetico. In diversi settori, gli attuali paradigmi tecnologici si stanno avvicinando a limiti intrinseci in termini di scalabilità, consumo energetico e integrazione.
In particolare, la convergenza tra carichi di lavoro legati all’AI, modalità di sensing eterogenee e requisiti di decision-making in tempo reale sta mettendo in evidenza colli di bottiglia critici negli attuali sistemi elettronici, fotonici e materiali. Queste sfide sono amplificate dalla necessità di soluzioni compatte, robuste e implementabili, in grado di rispettare stringenti vincoli di dimensioni, peso, potenza e costo (SWaP-C), garantendo al contempo proprietà e capacità multifunzionali.
Opportunità significative stanno emergendo dall’integrazione di fotonica, ingegneria neuromorfica e materiali funzionali avanzati, che offrono alternative dirompenti rispetto agli approcci convenzionali. Il calcolo fotonico promette elaborazione dei dati a banda ultra-larga e bassa latenza; le architetture neuromorfiche abilitano computazione e visione event-driven ed efficienti dal punto di vista energetico; mentre i materiali intelligenti aprono nuove frontiere nel sensing e nella modulazione adattivi e controllabili, in particolare oltre lo spettro visibile. Tuttavia, la loro applicazione al di fuori di ambienti di laboratorio controllati presenta ancora rilevanti sfide tecniche.
Superare queste sfide è essenziale per passare da prototipi sperimentali a soluzioni scalabili e affidabili, adatte ad applicazioni reali.
Scarica il materiale della challenge
14 LUGLIO 2026
Apertura
Verrà aperta la possibilità di candidarsi alla Challenge
15 SETTEMBRE 2026
Chiusura
Chiusura della Challenge, tutte le candidature dovranno essere completate entro questa data.
FEBBRAIO 2027
Selezione
Saranno annunciati i tre progetti selezionati.
FEBBRAIO 2027
Pitch Day
Evento finale in cui il progetto selezionato avrà l’opportunità di esporre davanti ai manager di Leonardo.
La Sfida Tecnologica
Le applicazioni emergenti nell’ambito dell’intelligenza artificiale, del sensing avanzato e dei sistemi autonomi stanno generando esigenze senza precedenti per le tecnologie di elaborazione dei dati, imaging e materiali. Le soluzioni attualmente allo stato dell’arte sono sempre più limitate da vincoli fondamentali in termini di prestazioni, scalabilità ed efficienza energetica.
Questa call invita i candidati ad affrontare tre sfide di ricerca strategiche finalizzate al superamento di questi colli di bottiglia e all’abilitazione di sistemi intelligenti di nuova generazione, attraverso approcci dirompenti che spaziano dalla fotonica all’ingegneria neuromorfica, fino ai materiali ottici multifunzionali.
Le attuali tecniche di elaborazione delle informazioni e i sistemi basati sull’intelligenza artificiale si fondano su operazioni matriciali massivamente parallele, nell’ordine dei 100 Gbps, che richiedono una larghezza di banda di memoria estremamente elevata e comportano un rapido aumento del consumo energetico, fino a raggiungere livelli dell’ordine dei megawatt (MW).
I processori convenzionali basati su tecnologia CMOS si stanno avvicinando a limiti intrinseci in termini di velocità di trasferimento dei dati, efficienza energetica e dissipazione termica, generando colli di bottiglia critici. Tali vincoli risultano particolarmente problematici per applicazioni in tempo reale, come sistemi autonomi, sensing avanzato, telecomunicazioni e tecnologie per la difesa, in cui latenza e consumo energetico, spesso nell’ordine di decine di MW, rappresentano fattori limitanti chiave.
La sfida consiste nello sviluppare nuove architetture fotoniche neuromorfiche e standard, basate sull’elaborazione fotonica integrata, capaci di superare tali limitazioni. La fotonica offre il potenziale per una latenza ultra-bassa e una significativa riduzione del consumo energetico rispetto alle controparti elettroniche, aprendo la strada a piattaforme hardware per l’AI scalabili ed efficienti, tra le diverse applicazioni di elaborazione.
Le camere event-based, o neuromorfiche, rappresentano una tecnologia dirompente per la visione ad alta velocità e bassa latenza, con capacità superiori nel rilevamento e tracciamento di oggetti in rapido movimento, inclusi target di piccole dimensioni come sciami di droni.
Tuttavia, la loro adozione è attualmente limitata da diversi vincoli tecnologici, tra cui la dimensione del sensore, in termini di numero di pixel, il funzionamento spettrale ristretto, principalmente nella gamma del visibile, e la limitata disponibilità commerciale.
Un collo di bottiglia chiave risiede nella progettazione e implementazione del circuito integrato di lettura neuromorfico, Read-Out Integrated Circuit (ROIC), che limita le prestazioni del sistema e crea dipendenza da supply chain esterne.
La sfida consiste nel progettare, fabbricare e validare un ROIC neuromorfico custom, da integrare con una piattaforma sensore commerciale selezionata operante in una o più bande spettrali, VIS, NIR, MWIR.
L’obiettivo è abilitare sistemi di imaging event-based scalabili e ad alte prestazioni, liberandone il pieno potenziale in applicazioni critiche quali rilevamento, riconoscimento e tracciamento.
La tecnologia Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC) si è evoluta da soluzione di nicchia a piattaforma matura, scalabile ed economicamente vantaggiosa, con costi inferiori a 100 €/m², capace di produzione su larga area.
Questi film possono essere applicati a diversi substrati e consentono la modulazione attiva della luce tramite un campo elettrico esterno, permettendo il passaggio reversibile tra stati trasparenti e opachi.
Ad oggi, la tecnologia PDLC è stata ottimizzata principalmente per lo spettro visibile ed è ampiamente utilizzata per applicazioni legate alla privacy. Tuttavia, nel dominio dell’infrarosso (IR), di importanza strategica per il controllo termico, l’efficienza energetica, il sensing e la gestione della firma infrarossa, non esistono attualmente soluzioni PDLC industrializzate e validate.
Di conseguenza, una tecnologia matura e scalabile rimane sottoutilizzata in un ambito applicativo ad alto valore. La sfida consiste nell’estendere la tecnologia PDLC alla gamma dell’infrarosso, mantenendo scalabilità, convenienza economica e prestazioni controllabili.
Ciò implica l’analisi e l’ingegnerizzazione dei meccanismi fisici più adatti alla modulazione IR, ad esempio scattering, assorbimento o approcci ibridi, per abilitare funzionalità innovative oltre la privacy visiva.
La Sfida Infrastrutturale
Gli attuali sistemi fotonici non dispongono di un’infrastruttura optoelettronica pienamente integrata, capace di superare il tradizionale paradigma di packaging “optics-only”. Nelle soluzioni esistenti, i moduli fotonici sono tipicamente accoppiati a mini-PCB utilizzati principalmente per il routing elettrico e RF e per il fan-out, mentre componenti critici come FPGA, sistemi di gestione della potenza e amplificatori RF rimangono esterni al package.
Questo approccio comporta una significativa frammentazione infrastrutturale, limitando l’integrazione fluida delle tecnologie fotoniche nei sottosistemi applicativi e riducendo i benefici ottenibili in termini di dimensioni, peso e potenza (SWaP).
La sfida consiste nello sviluppare un ecosistema completo di co-integrazione optoelettronica, che abiliti:
L’obiettivo è abilitare lo sviluppo di micro-sistemi optoelettronici altamente integrati, compatti e competitivi, colmando l’attuale divario tra le capacità di fabbricazione fotonica e l’integrazione avanzata a livello di sistema.
La Sfida Infrastrutturale
Gli attuali sistemi fotonici non dispongono di un’infrastruttura optoelettronica pienamente integrata, capace di superare il tradizionale paradigma di packaging “optics-only”. Nelle soluzioni esistenti, i moduli fotonici sono tipicamente accoppiati a mini-PCB utilizzati principalmente per il routing elettrico e RF e per il fan-out, mentre componenti critici come FPGA, sistemi di gestione della potenza e amplificatori RF rimangono esterni al package.
Questo approccio comporta una significativa frammentazione infrastrutturale, limitando l’integrazione fluida delle tecnologie fotoniche nei sottosistemi applicativi e riducendo i benefici ottenibili in termini di dimensioni, peso e potenza (SWaP).
La sfida consiste nello sviluppare un ecosistema completo di co-integrazione optoelettronica, che abiliti:
L’obiettivo è abilitare lo sviluppo di micro-sistemi optoelettronici altamente integrati, compatti e competitivi, colmando l’attuale divario tra le capacità di fabbricazione fotonica e l’integrazione avanzata a livello di sistema.
Perché Partecipare
30.000/10.000€
Contributo economico a seconda della tipologia di contributo, se soluzione o infrastruttura
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Access to funding
Attraverso un partner esclusivo, Leonardo potrà offrire alle realtà vincitrici, un servizio di accompagnamento e supporto per preparasi con efficacia alla raccolta di fondi e presentazione presso Venture Capital
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Access to grant
Attraverso I propri partners, Leonardo potrà offrire alle realtà vincitrici, servizi di supporto e accesso a bandi finanziati nazionali e internazionali
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Postazione di co-working
Attraverso i propri partners, Leonardo potrà rendere disponibile per i vincitori, una postazione di co-working a Milano presso un hub di innovazione
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Access to national and internationalization services
Leonardo potrà offrire per i vincitori, opportunità di incontri specifici e/o eventi nazionali e internazionali per far crescere le realtà che entreranno in "Leonardo Team4Innovation"
Leonardo Labs
Accesso ai laboratori e supporto del nostro team
Brand Valorization
Valorizzazione del Brand possibilità di partecipare ad eventi specifici e di settore insieme a Leonardo. Rapporti diretti con la rete Marketing e Sales Leonardo
Affiliazione
Con Leonardo Team for Innovation per promuovere I propri prodotti/servizi
Inserimento nell’albo fornitori Leonardo
Per la classe merceologica di riferimento
FAQ
Possono partecipare alla challange e presentare proposte di Soluzioni Innovative le imprese e/o enti di ricerca già costituite che rientrano nelle categorie di seguito elencate:
Ai fini della partecipazione è necessario:
- Visionare il Regolamento della Challenge, nonché i relativi allegati che ne costituiscono parte integrante, ed accettarne i termini e le condizioni;
- Visionare l'Informativa Privacy
- Inviare la propria domanda di partecipazione, completa di tutte le informazioni richieste:
- modulo di presa visione e accettazione del regolamento (Modulo Accettazione Partecipante)
- modulo di partecipazione disponibile sul sito
- Visionare il Codice etico e il Codice Anticorruzione del Gruppo Leonardo, reperibile al
sito, ed accettarne i contenuti.
Le candidature che non siano complete di tutte le informazioni richieste dal presente Regolamento saranno automaticamente escluse dalla selezione.