Le nanotecnologie racchiudono discipline scientifiche interdisciplinari che ricoprono aspetti sempre più rilevanti in ambiti disparati. Il Polo dunque opererà a supporto di filiere produttive eterogenee, con l’integrazione dei diversi know how, finalizzando la propria attività alla messa a punto ed applicazione di nuovi materiali e nuovi processi produttivi.
A titolo di esempio, vengono di seguito evidenziatevalcune delle loro possibili aree di applicazione e delle metodologie di cui il Polo detiene il know-how.
Industria tessile
Utilizzo di nanomateriali funzionalizzati con proprietà antibatteriche, antistatiche e anti-UV a fini migliorativi dei tessuti; utilizzo di film e modificazioni superficiali su tessuti e filati per l’incremento della durabilità, della frangibilità, della resistenza all’abrasione, per la modifica del grado di idrofilicità e per impartire resistenza agli agenti chimici ed alla radiazione ultravioletta mediante processi a basso impatto ambientale. Controllo in linea di spessori, umidità, stato di asciugatura tramite sorgenti di radiazione THz.
Industria dei materiali polimerici
Utilizzo delle potenzialità dei nano-materiali applicati a film plastici per lo sviluppo di plastiche maggiormente conduttive, per proteggere gli imballaggi e creare effetti barriera nei confronti di ossigeno/sole e di sostanze che possono migrare e contaminare i contenuti, per aumentare la resistenza degli adesivi, per diminuire l’impatto ambientale e tossico di nastri adesivi, inchiostri e prodotti affini; altro promettente settore è quello dei polimeri auto-riparanti mediante stimoli esterni tipo calore o radiazione luminosa, attualmente in forte espansione e che vede molteplici applicazioni. Utilizzo di sistemi basati su nanodispositivi per verifiche strutturali non distruttive dei manufatti.
Edilizia
Studio e applicazione di materiali vetro-ceramici antibatterici arricchiti con nano TiO٢ e di prodotti antischeggia per l’impiego in ambienti sanitari (sale operatorie, unità di cure intensive), ma anche nelle grandi opere (edifici pubblici, grande distribuzione, etc.); studio di nuove vernici murali; studio ed applicazione di materiali per sistemi di produzione e stoccaggio di energia (fotovoltaico, celle a combustibile, batterie di nuova generazione, celle solari per produzione di idrogeno) integrati in abitazioni rurali od urbane.
Bio-medicale
Studio della tossicità dei vari materiali, attraverso l’utilizzo di colture cellulari (test di genotossicità e/o di citotossicità) per la valutazione della tollerabilità delle sostanze testate e dell’efficacia/efficienza dei ritrovati innovativi sperimentati; applicazione di materiali nanostrutturati o nanocompositi alla realizzazione di elementi protesici con migliorate proprietà strutturali e di biocompatibilità, all›implementazione di terapie di rilascio di farmaci e di target verso malattie specifiche, alla realizzazione di materiali per applicazioni in ambito sanitario e terapeutico, quali contenitori o tessuti con proprietà antibatteriche, materiali superidrofobici ad elevata emocompatibilità per linee e contenitori per il sangue, materiali plastici ad aumentata stabilità termica e resistenti a cicli successivi di sterilizzazione. Realizzazione di sistemi integrati nanofluidici (lab on a chip) per analisi chimiche basate su attrezzature compatte e portatili.
Ambiente
Applicazione di nanocomposti come il biossido di titanio o di altri ossidi fotocatalitici alla depurazione e potabilizzazione delle acque. Studio dell’impiego di agenti fotocatalitici nella depurazione delle acque, attraverso la messa a punto di un fotoreattore (funzionalizzato con il titanio parcellizzato) per il trattamento delle acque e la loro depurazione.
Agroalimentare
Applicazione di nuovi materiali plastici per un packaging innovativo con proprietà “barriera” incrementate.
Studio di nuovi sistemi di cessione al terreno tramite nanomateriali polimerici. Studio di nuovi prodotti tessili funzionalizzati con nanomateriali per l’allestimento di serre aventi effetti di riscaldamento e climatizzazione incrementati. Studio di nuovi e più efficaci strumenti per la tracciabilità dei prodotti e per l’analisi della loro tossicità. Studio di catalizzatori e relativi processi per l›utilizzo energetico di rifiuti e residui agroalimentari.
Legno e derivati
Studio di nuove colorazioni del legno attraverso trattamento con nuovi nanopigmenti a ridotto impatto ambientale; studio ed applicazione di metodi di lavorazione, verniciatura e strumentazione per il trattamento del legno per l’adeguamento alle normative nazionali e comunitarie, particolarmente riferite ai temi dell’impatto ambientale, tutela della sicurezza e salute nei luoghi di lavoro.
Energie rinnovabili
Utilizzo di nanomateriali funzionalizzati con proprietà di semiconduzione per lo studio di celle fotovoltaiche di III generazione e impiego di sensibilizzatori chimici di nuova concezione da usare per materiali da rivestimenti in edilizia. Utilizzo di catalizzatori nanostrutturati per produzione combustibili da sorgenti rinnovabili. Utilizzo di materiali nanostrutturati a base di carbonio per la realizzazione di dispositivi per applicazioni nel campo dell’immagazzinamento di energia.
Meccanica
Utilizzo di rivestimenti protettivi nanostrutturati antiusura ed anticorrosione ad elevata resistenza meccanica e tenacità. In tale ambito saranno utilizzati film con proprietà di autolubrificazione ad alta compatibilità