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Genova, nanocristalli che si autoassemblano: la nuova scoperta dell’IIT utile per il fotovoltaico

istituto italiano tecnologie

Genova. Nei giorni cruciali in cui si deve decidere il trasferimento del polo di Ingegneria a Erzelli, i riflettori, oggi, sono puntati sull’Istituto Italiano di Tecnologie di Genova: il fiore all’occhiello della ricerca ha infatti aperto una nuova frontiera nella generazione di materiali. Si tratta di nanocristalli capaci di auto-assemblarsi e di creare in questo modo strutture complesse, per potranno essere utilizzati per ottenere materiali in campo energetico, ad esempio per l’industria fotovoltaica.

I nanocristalli hanno la forma di stelle a otto punte, o “ottopodi” e quando vengono immersi in particolari miscele di solventi sono in grado di posizionarsi autonomamente nella trama di un nuovo materiale. “La formazione spontanea di strutture regolari è la legge che sta alla base della chimica della natura – osserva Liberato Manna, direttore del Dipartimento di Nanochimica dell’Iit – Con questo lavoro – aggiunge – mostriamo come specifiche strutture artificiali possono auto-organizzarsi in strutture più complesse”. Le nanoparticelle si comportano infatti in modo molto simile alle proteine che compongono il collagene, la proteina più abbondante nei mammiferi e che è alla base dei tessuti come pelle, tendini e ossa. Auto-assemblandosi, i nanocristalli a forma di stella si organizzano in un corpo centrale dal quale si diramano otto braccia lunghe decine di miliardesimi di metro (nanometri).

Una volta che due cristalli si sono uniti tra loro, la loro struttura permette agli altri nanocristalli di agganciarsi uno in seguito all’altro lungo una linea ben precisa, formando delle catene. Sempre con l’aiuto di solventi specifici, le catene così ottenute possono collegarsi le une alle altre e dare origine in questo modo ad un materiale robusto e poroso. “E’ come se – spiega Manna- da singoli fili si componesse un tessuto senza utilizzare il telaio. Attualmente, i nanocristalli sono composti di cadmio e selenio, ma la ricerca ha anche dimostrato che si possono ugualmente ottenere strutture in grado di auto-assemblarsi sostituendo il cadmio con elementi meno tossici, come il rame”.

Ad ottenere il risultato è stato il gruppo del Dipartimento di Nanochimica dell’Iit diretto da Liberato Manna, in collaborazione con i gruppi olandesi dell’Istituto Debye per la Scienza dei Nanomateriali e dell’Istituto di Fisica teorica, entrambi dell’università di Utrecht. I nanocristalli sono descritti sulla rivista Nature Materials e sono in attesa di brevetto.

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