Il potenziale consolidato della ricerca nanotecnologica in Italia

Da un’intervista ad alcuni ricercatori di istituti pubblici e privati, per il convegno Nanotecnologie 2024 a P&E Milano Coating Days.

La ricerca nanotecnologica sta ridefinendo il potenziale dei rivestimenti di superficie, combinando precisione e innovazione per applicazioni sempre più performanti. Attraverso le parole di tre ricer-catori, l’articolo indaga le prospettive di sviluppo e l’impatto di queste tecnologie sul futuro dell’industria.

Dal 2001, anno in cui Danilo O. Malavolti de La Rivista del Colore lancia, in sala G. Natta del Politecnico di Milano, il convegno Nanotecnologie, molte cose sono cambiate, altre non significativamente. Sicuramente, l’entusiasmo che accompagnava la portata rivoluzionaria di nanostrutture applicate ai rivestimenti superficiali per renderli funzionali ha lasciato spazio a una più oggettiva constatazione del potenziale della ricerca nanotecnologica in Italia (e non solo) e del suo ampio margine di impiego. Lo riconosce anche la Commissione Europea, che annovera le nanotecnologie tra le KET (Key Enabling Technologies), ovvero i fattori chiave per lo sviluppo e la competitività di un paese. Lo dimostrano i diversi finanziamenti pubblici erogati, a partire dai primi 2000 a oggi, per potenziare la ricerca in questo senso (si pesi a Horizon 2020 e al suo successore Horizon Europe 2021, per esempio). Se per quanto riguarda i prodotti di pretrattamento e i rivestimenti veri e propri, poche sono state negli anni le vere rivoluzioni nanotecnologiche e invece molti i miglioramenti di tecnologie o famiglie di prodotti, è rimasta invariata la difficoltà di industrializzare le acquisizioni delle ricerche, che troppo spesso rimangono confinate all’ambito accademico. E allora, nello sforzo di provare a edificare un ponte tra due mondi, quello della ricerca e quello dell’industria (P&E Milano Coating Days e Verniciatura Industriale ne sono le prove tangibili), abbiamo coinvolto rappresentanti di istituzioni pubbliche e private, che potessero portare il loro contributo a un incontro che da più di 20 anni rimane un riferimento per la filiera dei trattamenti di superficie.

IC – Quali sono gli sviluppi delle nanotecnologie applicate ai rivestimenti?

Prof. Carola Esposito Corcione, Università del Salento – CTO WoMat

È ormai noto da anni come le nanotecnologie abbiano dato una svolta nello sviluppo di materiali innovativi. Da quando il pioniere Richard Feynman nel 1965 affermò: “C’è un sacco di spazio laggiù”, sostenendo l’ipotesi che dal mondo dell’ultra-piccolo sarebbero potuti arrivare grandi cambiamenti a livello macroscopico, l’idea in quegli anni “strana e utopistica” è divenuta oggi una realtà diffusa e consolidata. Grazie agli effetti sinergici derivanti dalle interazioni chimiche tra i costituenti organici e quelli inorganici a livello nanometrico, il potenziamento delle proprietà nei nuovi materiali hanno dato ampissimo spazio alle possibili applicazioni tanto nel settore scientifico quanto in quello industriale. A tal proposito, proprio nell’ambito dei rivestimenti, la start-up innovativa WoMat, ha recentemente brevettato un coating nanocomposito dalle eccellenti proprietà anticorrosive, capace di proteggere le superfici metalliche dagli agenti esterni aggressivi in una soluzione ecosostenibile. WoMat, infatti, è attivamente impegnata nella progettazione di materiali innovativi, che siano ecosostenibili e che coinvolgano processi di produzione altrettanto sostenibili. Infatti, da un’iniziativa promossa da BINP (Boosting Innovation Poliba) e Tech4Planet – il polo nazionale di trasferimento tecnologico di CDP venture capital SGR dedicato alla sostenibilità ambientale – a maggio 2024 è stato sottoscritto il terzo accordo siglato tra BINP e Tech4Planet per supportare il team di WoMat nello sviluppo un Proof of Concept in ambito deep tech. WoMat nasce dall’incontro tra le socie fondatrici, 5 scienziate con un’ultradecennale esperienza nella progettazione di materiali innovativi hi-tech eco-sostenibili, e Reinova, azienda emergente e visionaria, un’eccellenza europea nel cuore della Motor Valley. La fusione di due mondi apparentemente lontani, ma assolutamente complementari, ormai uniti in una sola realtà sinergica e indissolubile, è la vera forza di WoMat. Una forza che si rigenera e si autosostiene grazie alle solidissime e collaudate competenze delle socie fondatrici, che spaziano in modo multidisciplinare dell’ingegneria chimica, energetica, a quella dei materiali, alla fisica, alla chimica e alle tecnologie per i beni culturali.

Antonio Rossi, ricercatore IIT, Istituto Italiano di Tecnologia

Gli sviluppi attuali delle nanotecnologie coprono diversi aspetti della ricerca su cui ci stiamo occupando in IIT. Uno degli argomenti più interessanti è sicuramente la nanomedicina, l’elettronica commestibile (sempre legata ad ambiti medici), la nanoelettronica che contribuisce significativamente al miglioramento delle tecnologie computazionali. Sul fornte dei rivestimenti e la funzionalizzazione delle superfici, i materiali bidimensionali offrono grandi opportunità sia per quanto riguarda la protezione dalla corrosione, sia per l’ottimizzazione di proprietà come conducibilità e sensibilità a specifici gas o molecole. Data la loro natura “nano”, le nanotecnologie si pongono perfettamente all’interfaccia della fisica classica e della meccanica quantistica, pertanto uno degli sviluppi naturali riguarderà le “Quantum technologies”, con applicazioni rivoluzionarie nel controllo dell’emissione di luce fino al singolo fotone, nella computazione e nella sensoristica quantistica che solo in questo decennio si stanno sviluppando davvero e potranno avere un impatto significativo nella società. Non da meno l’aspetto dell’energia e della sostenibilità, in cui le nanotecnologie giocheranno un ruolo chiave nello sviluppo di nuove fonti energetiche e nello stoccaggio di energia (ad esempio nel fotovoltaico).

Prof. Stefano Rossi, laboratorio “Rivestimenti e anticorrosione industriale”. Università di Trento

Le nanotecnologie sono tra gli aspetti più interessanti quando si parla di rivestimenti di superficie, perché permettono di progettarli: da quelli tradizionali (protettivi anti corrosione o estetici), alle smart coating (con proprietà specifiche, come gli strati conduttivi elettrico-termici o antimicrobici, per esempio). Ultimamente stiamo lavorando su vari fronti: primo, aggiungere ai rivestimenti particelle nano, per esempio di argento, rame o altri metalli che hanno un effetto antibatterico, oppure particelle in grado di rendere conduttiva la superficie (grafene o pigmenti riflettenti). I limiti maggiori sono legati ai costi, da una parte (sia per i materiali che per le apparecchiature che occorrono per strutturarli), alla sicurezza dall’altra: una superficie intelligente deve anche garantire sicurezza all’ambiente e a chi ne trae beneficio.