Sapere Scienza

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Sviluppo sostenibile: come sanificare l’acqua con nanomateriali

29 Marzo 2021 di 

I nanomateriali, una classe di composti di dimensioni comprese tra 1-100 nm, hanno suscitato particolare interesse in ambito internazionale. Le dimensioni ridotte e le caratteristiche morfologiche sono in grado di modificare drasticamente le proprietà chimico-fisiche dei corrispondenti macro-materiali. Tali caratteristiche derivano dalle maggiori estensioni dell’area superficiale, dagli stati elettronici alterati o dalla formazione di peculiari strutture reticolari.

Il design e la realizzazione di nuovi nanomateriali hanno dato la possibilità di creare una nuova generazione di composti che trovano importanti applicazioni in svariati ambiti, dal drug delivery in campo biomedico alla sanificazione delle acque in campo ambientale.

 

L’esperimento del Dipartimento di Scienze di Roma Tre

 

Il lavoro teorico-sperimentale è stato finalizzato all’ottenimento di innovative nanoparticelle di ossido di ferro impiegabili nella sanificazione delle acque mediante l’assorbimento degli inquinanti. In particolare, le particelle magnetiche sono state ricoperte da un coating polimerico biocompatibile e “intelligente”, in grado di compiere azioni predeterminate in un determinato mezzo. Il set di dati di alta qualità ha dato ai ricercatori l’opportunità di valutare le proprietà assorbenti di tali nanoparticelle con alto grado di selettività in campioni simulati di acque reflue.
I risultati, recentemente pubblicati sulla prestigiosa rivista “ACS Applied Materials and Interfaces”, mostrano come lo sviluppo di innovative nanoparticelle magnetiche di ossido di ferro sono in grado di rimuovere selettivamente ioni metallici dall’acqua contaminata. La ricerca rappresenta il primo passo verso la realizzazione di materiali che siano in grado di contrastare la dispersione di pericolosi metalli pesanti nell’ambiente.
Partendo dal design teorico del materiale, il gruppo del Dipartimento di Scienze dell’Università Roma Tre ha sviluppato la sintesi delle macromolecole funzionalizzate. I nanomateriali sono poi stati analizzati e le loro proprietà sono state studiate in collaborazione con la BOKU di Vienna. Ne è stata, inoltre, verificata la capacità di rimuovere inquinanti dalle acque. La biocompatibilità del materiale utilizzato rende ancora più promettenti i risultati raggiunti, permettendo un potenziale utilizzo su larga scala delle nuove nanoparticelle.

 

Quante persone hanno accesso all’acqua pulita?


I dati dell’Organizzazione mondiale della Sanità mostrano che al mondo una persona su nove non ha accesso a fonti di acqua pulita e, ogni anno, più di 840.000 persone muoiono a causa di malattie legate all’acqua e 750 milioni di persone non hanno accesso ad acqua sanificata. La situazione è drammatica in alcuni Paesi in via di sviluppo.
La richiesta di acqua è in forte crescita a causa del costante incremento della popolazione globale. Al tempo stesso, la risorsa idrica è logorata da una crescente contaminazione di origine antropica (diretta o indiretta), che porta all’inquinamento di laghi, fiumi, mari e risorse sotterranee. L’assorbimento degli inquinanti da parte delle nuove nanoparticelle, la biocompatibilità e le proprietà magnetiche che ne permettono un’estrazione controllata rendono il nuovo materiale intelligente estremamente promettente per un potenziale utilizzo nell’ambito della purificazione e monitoraggio delle acque, sia all’interno di filtri sia in soluzione, per future possibili applicazioni in ambito industriale.

Elia Roma

Elia Roma è assegnista presso il Dipartimento di Scienze dell’Università Roma Tre. Ha conseguito la laurea in Chimica con profilo organico e biomolecolare presso l’Università di Roma “Sapienza” e il dottorato di ricerca in Scienza della Materia, Nanotecnologie e Sistemi Complessi presso l’Università Roma Tre. I suoi studi si sono focalizzati nello studio di nanoparticelle polimeriche per la purificazione delle acque reflue, collaborando con il prof. Erik Reimhult, la prof.ssa Tecla Gasperi e il dott.ssa Barbara Capone.

copertina   marzo-aprile 2021

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