Le nanotecnologie, intese come l’insieme di metodi e tecniche per la manipolazione della materia di dimensioni nanometriche, sono sempre più presenti nella quotidianità. Un uomo ha dimensioni “metriche”, un’ape dimensioni millimetriche, un filo di ragnatela dimensioni micrometriche, i nostri materiali hanno dimensioni circa mille volte inferiori al filo della ragnatela.
Le nanotecnologie, intese come l’insieme di metodi e tecniche per la manipolazione della materia di dimensioni nanometriche, sono sempre più presenti nella quotidianità. Un uomo ha dimensioni “metriche”, un’ape dimensioni millimetriche, un filo di ragnatela dimensioni micrometriche, i nostri materiali hanno dimensioni circa mille volte inferiori al filo della ragnatela. La dimensione è fondamentale, tant’è che i nanomateriali possiedono intriganti proprietà, diverse rispetto a quelle degli stessi materiali a dimensioni macroscopiche, che possono essere sfruttate in vari settori, dalla salute all’ambiente, dall’energia all’elettronica.
Nel lavoro di tesi di dottorato, svolto presso il Dipartimento di Chimica dell’Università di Bari, nei laboratori dell’Istituto per i processi chimico-fisici del CNR, ho sviluppato un sistema costituito da una matrice polimerica che funge da stampo e in cui vengono incorporate le nanoparticelle per formare i cosiddetti nanocompositi. Questi nanocompositi sono facilmente manipolabili e altrettanto facilmente integrabili in dispositivi. La cosa ancor più interessante è che le sinergie tra le proprietà del polimero e delle nanoparticelle possono dar luogo a originali fenomeni.
L’approccio che ho impiegato utilizza un polimero a sua volta costituito da blocchi diversi. L’uso di queste nanostrutture rappresenta una strategia innovativa per l’assemblaggio di nanocompositi organizzati, cioè materiali in cui le nanoparticelle si dispongono in modo controllato e non casuale. Questo è di grande importanza perché molti dei processi chiave dei dispositivi a base di nanomateriali, come il riconoscimento fra molecole diverse o il trasferimento di elettroni, hanno efficienze che dipendono fortemente dalla posizione e dalla interconnettività dei nanocomponenti.
Siamo riusciti, usando nanoparticelle che si comportano da conduttori o da semiconduttori di corrente, a mettere a punto nanocompositi con un elevato controllo sulle proprietà finali. I primi, con particelle che conducono corrente, trovano applicazione nella microelettronica, ad esempio in dispositivi di memoria in cui la particolare disposizione dei componenti nel nanocomposito ordinato si traduce in una elevata capacità di immagazzinare dati. Nanocompositi a base di particelle semiconduttrici sono invece integrabili in celle solari, dove la peculiare organizzazione del materiale è tale da generare morfologie ideali per il trasporto delle cariche alla base del processo fotovoltaico.
