giovedì 16 settembre 2021
Tra le tematiche più affascinanti e dibattute della nostra attualità ritroviamo l’impiego delle nanotecnologie fondamentali nel settore della Difesa e in quello civile, per evitare malfunzionamenti, proteggere le superfici e le parti meccaniche delle strumentazioni individuali, sviluppare nuove innovazioni legate al food e alla distribuzione alimentare. Dall’elettronica alla digitalizzazione, dalla medicina all’ingegneria, dai più svariati settori industriali, anche se appena agli inizi, le nanotecnologie determinano performance notevolmente superiori a tutti gli standard precedenti. Un monumento tutelato dal tempo, un prodotto alimentare generato senza spreco di tempo e consumo del suolo, una superficie protetta dai germi e tantissime altre applicazioni, rappresentano le prospettive dell’utilizzo delle nanotecnologie. La società 4ward360 srl è un’azienda italiana leader in trattamenti nanotecnologici.
Il Fondatore è Sabrina Zuccalà, attiva nella ricerca, nello sviluppo e nella produzione di formulati nanotecnologici per la protezione e conservazione delle superfici materiche. Nel 2008, l’azienda, dopo anni di studi in collaborazione con i più importanti istituti universitari ed esperti ricercatori, ha introdotto nel mercato nazionale ed Internazionale il primo formulato nanotecnologico per conferire proprietà idro e oleo repellenti alle superfici porose rivoluzionando, così, tutti i tradizionali sistemi protettivi conservativi fino al momento conosciuti e impiegati. Nel tentativo di comprendere la realtà della ricerca scientifica legata al settore nanotecnologico, intervistiamo Sabrina Zuccalà attiva nella ricerca e leader nello sviluppo e nella produzione di formulati nanotecnologici in ambito edile, industriale, civile e, soprattutto, nella protezione e conservazione dei beni culturali.
I nanomateriali sono utili nell’industria del packaging e della conservazione. Aggiunti nelle plastiche, permettono conservazioni migliori, grazie all’effetto barriera potenziato. La ricerca scientifica in tale settore permetterebbe di ottimizzare l’utilizzo e il consumo alimentare della popolazione. Possiamo approfondire?
I nanomateriali sono utili nell’industria del packaging e della conservazione: aggiunti nelle plastiche, permettono conservazioni migliori, grazie all’effetto barriera potenziato. Un esempio sono le nanoparticelle di argento di cui sono sfruttate le proprietà per la realizzazione di superfici con caratteristiche antibatteriche che possono prolungare la durata degli alimenti confezionati senza l’uso di molecole chimiche. Nel settore alimentare le nanotecnologie hanno enormi potenzialità, dalla produzione in campo, fino alla conservazione dei cibi. Già a livello di produzione, l’agricoltura di precisione è in grado di monitorare, proprio attraverso le nanotecnologie, tutti i parametri fondamentali sia climatici che fisiologici delle coltivazioni. Grazie a un semplice tablet è possibile controllare i grossi latifondi o le aree che presentano condizioni difficili per le colture, intervenendo tempestivamente solo quando e dove serve. Erbicidi, pesticidi e nutrienti possono essere incapsulati ed efficientati attraverso il lento rilascio, la resistenza al dilavamento e la protezione dalla degradazione causata dai raggi uv. La precisione e la selettività delle nanotecnologie, oltre a garantire una maggior produzione qualitativa e quantitativa in ambito agricolo, riescono a diminuire l’utilizzo di sostanze chimiche, proteggendo gli insetti impollinatori e la salubrità del terreno e delle falde acquifere.
Nella quotidianità delle nostre comunità, cosa può apportare concretamente la nanotecnologia?
Anche nella vita di tutti i giorni ritroviamo le nanotecnologie. E sono molto più presenti di quello che si potrebbe pensare. Pensiamo alle superfici antigraffio presenti nelle suppellettili di casa, su occhiali e orologi; gli abiti nei quali la nanotecnologia ha introdotto tessuti antimacchia, antipiega, in grado di non accumulare cariche elettrostatiche e di essere lavati a basse temperature; le creme solari che presentano nanoparticelle di diossido di titanio in grado di proteggere dai raggi Uv senza sbiancare la pelle. Nel campo della produzione, gestione e risparmio energetico le nanotecnologie stanno svolgendo un ruolo di primo piano: i continui miglioramenti dei nanomateriali inseriti nelle celle solari di nuova generazione contribuiranno ad aumentare l’efficienza di conversione della luce in energia elettrica; i nuovi nano-catalizzatori aumenteranno l’efficienza dei normali motori termici; i materiali nanoporosi di ultima generazione permetteranno un migliore controllo e accumulo dell’idrogeno nei motori di nuova generazione. In generali, tutti i nuovi materiali alleggeriti, rinforzati e coibentati dalla presenza di nanostrutture, contribuiranno a far risparmiare energia per il trasporto e per il riscaldamento.
Le nanotecnologie possono essere fondamentali anche nel settore della Difesa, soprattutto per evitare malfunzionamenti. Cosa possiamo dire dell’applicazione delle nanotecnologie in tale settore, estremamente delicato e vitale per i governi e le istituzioni?
Sono tanti e variegati gli esempi. Penso alle applicazioni su tutte le parti in metallo e in ferro delle eliche degli elicotteri, oggetto continuo di usura a causa delle tormente di sabbia, quando utilizzati in Medio Oriente. Con la nanotecnologia siamo in grado di arrestare questo fenomeno. L’attuale progresso tecnologico vede la possibilità sempre più concreta dell’impiego di robot, droni e sistemi autonomi nelle operazioni militari, che saranno in grado di operare con un’autonomia sempre maggiore. Tuttavia, dal punto di vista etico è richiesta una maggiore attenzione e l’allineamento dei sistemi autonomi a criteri di massima efficienza, nel rispetto delle linee guida nazionali e internazionali, affinché anche gli autonomous systems rimangano sempre tecnologicamente efficienti. Sono molteplici i decessi di militari o di cittadini a causa della cattiva manutenzione degli strumenti militari. Per fronteggiare più agevolmente la complessità del cambiamento, le forze armate dovranno disporre di strumentazione agile e flessibile, dotati di capacità avanzate che non siano fonte di errori e la nanotecnologia può dare il suo contributo.
La nanoscienza e la nanotecnologia consentono di vedere e controllare singoli atomi e molecole. Come possiamo immaginare il futuro dell’umanità implementando la ricerca in tale settore?
La nanomedicina sta prendendo sempre più piede e credibilità, sfruttando gli indubbi vantaggi e i sorprendenti risultati derivanti proprio dagli apparati nanometrici: la cinetica di un farmaco può essere migliorata con notevole efficacia, grazie a nanoparticelle in grado di rendere il medicinale più solubile, a lento rilascio nel sito bersaglio e in grado di limitare gli effetti collaterali. Nuovi nanomateriali sono in grado di cambiare le loro proprie caratteristiche una volta attivati da un segnale esterno. Un campo magnetico esterno, ad esempio, è in grado di attivare il rilascio di un farmaco intrappolato all’interno di particelle o device medici. Lo stesso campo magnetico può guidare particelle superparamagnetiche (contenuti con ossido di ferro) verso il sito bersaglio o tessuti difficilmente raggiungibili; nella diagnostica, le nanoparticelle sono utilizzate per implementare i mezzi di contrasto al fine di ottenere immagini migliori, diminuendo le criticità fisiologiche dei composti radioattivi normalmente usati. Inoltre, l’uso di nanoparticelle otticamente attive, in grado di riconoscere e depositarsi solo su tessuti malati, può portare a una diagnostica ancor più selettiva. Il nostro benessere, la medicina e la salute umana riceveranno enormi vantaggi dall’utilizzo delle nanotecnologie, una nuova visione per il nostro futuro.
di Domenico Letizia