Dal foglio bianco al primo esperimento

È nato per risolvere un mio problema reale in laboratorio: colture con tecniche diverse e riproducibili, ma senza spendere un patrimonio.

L’ho progettato da zero: meccanica, elettronica e software, integrando tutto in un unico sistema pensato per lavorare per giorni in autonomia.

Movimento ibrido: rotazione continua + basculamento controllato per imitare micro-ambiente fisiologico e migliorare scambio di massa nelle colture 3D/organoidi.

Architettura modulare in SolidWorks con telai in materiale compatibile con incubazione, cinematica rigida, giunti e supporti sostituibili per diversi formati (vials, flask, chamber custom).

Cuore elettronico su ESP32: controllo in tempo reale, logging e comunicazione; driver stepper per due assi indipendenti, sensori di stato per sicurezza e ripetibilità.

Sensori integrati: temperatura ambiente/incubatore, CO₂ (interfacciabile), lettura RPM e angolo; il sistema reagisce agli scostamenti mantenendo parametri di processo costanti.

Interfaccia utente essenziale con encoder e display: preset di protocollo, avvio rapido, pausa, resume e diagnostica; pensato per guanti e spazi stretti.

Software a macchina a stati: avvio, calibrazione, run, fault e shutdown; facile da estendere con nuovi profili di movimento o strategie di controllo closed-loop.

Validazione iniziale con sensori esterni: temperatura e CO₂ tracciate per ore, drift contenuto, vibrazioni ridotte grazie a bilanciamento e profili di accelerazione dolci.

Prototipazione iterativa: stampa 3D per housing e staffe, test rapidi, poi parti critiche irrigidite con inserti e cuscinetti adeguati per eliminare giochi e risonanze.

Sicurezza prima: watchdog, limiti software sugli assi, protezioni termiche e routine di ritorno in posizione sicura in caso di allarme o blackout.

Dati utili, non solo numeri: logging su SD e in cloud per analisi post-run (Python/MATLAB) e comparazione tra protocolli; ogni prova diventa riutilizzabile.

Cosa ho imparato: dividere tutto in fasi chiare (design → prototipo → validazione → raffinamento), misurare ogni ipotesi e documentare le decisioni tecniche.

Cosa viene dopo: profili di shear controllato, firmware con PID adattivo, e dashboard remota per monitoraggio live.

È stato il progetto più lungo, impegnativo e costoso che abbia realizzato finora, ma anche quello che mi ha insegnato di più su come portare avanti sistemi complessi end-to-end.

Dalla ricerca alla prototipazione, pronto a far crescere idee — non solo cellule.