Una ricerca effettuata dal Centro Enea di Brindisi e dal dipartimento di chimica dell’Università di Pavia, pubblicato sulla rivista scientifica Molecules, ha messo a punto un nuovo ed innovativo materiale in grado di catturare le nanoparticelle d’argento disperse nell’acqua. L’argento è un elemento tossico sempre più usato per beni di consumo. Le particelle ultrafini d’argento, di dimensioni inferiori ai 100 nanometri e con proprietà’ disinfettanti, si trovano nei prodotti più impiegati nelle nanotecnologie con una produzione annua che si aggira attorno alle 500 tonnellate. Esse vengono utilizzate in dispositivi medico-sanitari, negli elettrodomestici, nei mobili, negli spazzolini da denti e anche negli abiti, il cui uso, lavaggio e smaltimento comporta la loro dispersione in acqua.
Il nuovo materiale
L’innovativo materiale in grado di rimuovere le nanoparticelle d’argento dall’acqua si basa su un composto innocuo e inerte con cui si fa il vetro, la silice, che viene trattata con una tecnica, cosiddetta di nanoimprinting2, che permette di ottenere cavità delle stesse dimensioni delle nanoparticelle d’argento da rimuovere dall’acqua. Maria Lucia Protopapa, ricercatrice del Laboratorio Materiali funzionali e tecnologie per applicazioni sostenibili del Centro Enea di Brindisi, ha spiegato: “Per questo studio ci siamo occupati principalmente della caratterizzazione dei monoliti di silice, prima e dopo la rimozione delle nanoparticelle. In particolare – ha proseguito – abbiamo condotto analisi chimiche, termiche e morfologiche tramite la microscopia elettronica a scansione ad alta risoluzione e soprattutto analisi porosimetriche per ottenere informazioni sulle dimensioni e la numerosità dei pori presenti sulla superficie della silice”.
Capace di catturare 1 milione di miliardi di nanoparticelle
Dai test di laboratorio è emerso che questo nuovo materiale è in grado di catturare efficacemente le nanoparticelle d’argento dalle acque; un grammo di silice nanoimprinted (la quantità contenuta in un dischetto di silice di 3 centimetri di diametro e mezzo centimetro di spessore) infatti può rimuovere oltre 4 milligrammi di nanoparticelle d’argento, che significa circa un milione di miliardi di nanoparticelle. Quindi, l’uso di silice con l’impronta di nanoparticelle potrebbe essere impiegato su larga scala per recuperare altri tipi di nanoparticelle, anche da acque reflue inquinate. “Grazie anche allo sfruttamento di particolari forze fisiche attrattive, le nanoparticelle entrano nelle cavità della silice di dimensioni corrispondenti. Quando hanno aderito ai frammenti di silice molto più grandi, possono essere facilmente rimosse dall’acqua” ha detto il prof. Piersandro Pallavicini del dipartimento di chimica dell’Università di Pavia e coordinatore della ricerca.
Accordo Enea e Regione Lombardia
La collaborazione con l’Università di Pavia si inserisce in un più ampio accordo tra Enea e Regione Lombardia per ‘la valorizzazione del capitale umano’, con ricadute dirette sul sistema della ricerca, dell’innovazione e sul territorio. Tale accordo ha consentito il finanziamento da parte di Regione Lombardia di 19 borse di dottorato di ricerca triennali (2019-2022) e la realizzazione di tre laboratori ENEA in Lombardia, due presso il Parco Scientifico Tecnologico “Kilometro Rosso” e uno presso l’Università di Brescia.
