I sistemi nano-elettromeccanici (NEMS) sono dispositivi alla nanoscala caratterizzati da un forte accooppiamento tra corrente e vibrazioni meccaniche. Generalmente sono composti da un sistema elettronico, quale un quantum dot (analogo di un transistor alla nanoscala), e un sistema meccanico alla nanoscala usualmente composto da un nano-cantilever o un nanotubo di carbonio sospeso. Tali sistemi sono di estrema attualità a causa delle interessanti applicazioni, specie nel campo della sensoristica di precisione.

Utilizzando metodologie analitiche in grado di trattare sullo stesso piano il ruolo della corrente elettronica e quello delle vibrazioni fuori equilibrio, siamo in grado di ottenere le equazioni che governano il trasporto di carica e le oscillazioni fuori equilibrio del sistema meccanico in esame.

Negli ultimi anni, ci siamo occupati di studiare diverse problematiche inerenti i NEMS, quali lo studio delle fluttuazioni di corrente in questi dispositivi, la natura dell’accoppiamento microscopico tra elettroni e vibrazioni longitudinali in un nanotubo sospeso e la possibilità di ottenere isteresi. Recentemente, ci siamo anche occupati di comprendere come questi dispositivi possano essere impiegati come sensori molecolari in grado di discriminare diversi tipi di molecola.