Nanomateriali creati grazie all’elettrofilatura

Macchina RT Advanced, prodotta da Linari Engineering, per l’elettrofilatura di nanomateriali

Esistono delle classi di nanomateriali che possono essere prodotte mediante tecnologie alla portata di qualsiasi dipartimento di R&D, anche di una Pmi. Se parliamo infatti di nanofibre e nanoparticelle si può utilizzare la tecnologia dell’elettrofilatura, tecnica tutta italiana che permette di creare strutture nanometriche a partire da una enorme varietà di soluzioni liquide, a temperatura ambiente, contenenti al loro interno materiali di ogni tipo, dai polimeri organici (biologici e sintetici) alle ceramiche.

Dove si usano le nanofibre e le nanoparticelle

Innanzitutto è necessario chiarire quali sono le caratteristiche di ogni materiale che vengono esaltate da questo processo di fabbricazione.

Prima tra tutte c’è l’elevatissimo rapporto superficie/volume che permette di aumentare, di molti ordini di grandezza, la velocità di qualsiasi reazione chimica tra il nanomateriale e l’ambiente che la circonda. Le applicazioni che ne traggono i più importanti benefici sono quindi i sensori ed i catalizzatori che diventano capaci di rilevare o neutralizzare inquinanti con efficienze impensabili con sistemi convenzionali.

Il secondo grande vantaggio è la possibilità di produrre nanomateriali a temperatura ambiente a partire da qualsiasi materiale esistente, purché si riesca a crearne una soluzione liquida con bassa conducibilità elettrica: organico naturale (gelatina, acido ialuronico, cheratina…) o sintetico (nylon, teflon, policarbonato, PVA…) ed inorganico come le ceramiche. É possibile anche disperdere nella soluzione, prima di avviare il processo di elettrofilatura, degli additivi come nanoparticelle ceramiche o metalliche, grafene, nanotubi di carbonio per esaltarne le caratteristiche.

Con questi materiali eccezionali, prodotti a basso costo, si realizzano strutture tridimensionali di Tessuto-Non-Tessuto (TNT) con elevata porosità e macroscopicamente simili alla carta, composte da strati di nanofibre continue saldate una alle altre. Questi TNT trovano impiego per la produzione di filtri capaci di fermare pollini, batteri e persino virus ma, sfruttando la loro modellabilità vengono impiegati per creare complesse strutture 3D che, una volta impregnate in una matrice, formano i nano compositi. Quando la matrice è costituita da cellule viventi le strutture nanometriche vengono definite “scaffold” per ingegneria tissutale perché riescono a guidare ed accelerare la ricrescita di tessuti biologici danneggiati (cartilagini, pelle, ma anche valvole cardiache e nervi).

 

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