Nanomateriali

Nanomateriali

La nascita delle nanotecnologie ha portato enormi sviluppi al settore dei materiali.

L’interesse del mondo della ricerca scientifica verso le nanoparticelle, nanosfere e i materiali nanostrutturati è notevolmente in crescita.

Le principali ragioni di questo successo vanno ricondotte alla molteplicità di funzioni e proprietà che questi materiali possono esplicare a livelli dimensionali pari a un bilionesimo di metro, non solo, ma anche all’avanzamento dei processi di miniaturizzazione che stanno alla base di molti sviluppi e applicazioni industriali.

Le nanotecnologie hanno, inoltre, un’ampia molteplicità di settori industriali di utilizzo.

Fino a pochi anni fa la tecnica di produzione era di tipo Top-down: si partiva dalle materie prime e attraverso opportuni processi si raggiungeva la realizzazione del materiale desiderato.

Oggi l’approccio è diverso, grazie all’evoluzione della tecnologia si è arrivati ai processi Bottom-up che permettono di costruire a strati e per fasi i sistemi sovramolecolari organizzati, con un controllo continuo del processo di sintesi.

Le nanoparticelle sono sfere o tubi con un range di dimensioni approssimativamente inferiore ai 100 nanometri, possono essere di natura organica o metallica, e possono essere utilizzate per diverse applicazioni.

Vengono commercializzate sotto forma di polveri disidratate o dispersioni liquide o pastose alle quali possono essere aggiunti additivi o tensioattivi ai fini di ottenere mezzi più o meno omogenei.

Le nanoparticelle più disponibili oggi sul mercato sono polveri di ossidi metallici e agglomerati terrosi, l’allumina, la silice e l’ossido di titanio rappresentano infatti circa l’86% del mercato.

Accanto a questi prodotti una nuova categoria di nanoparticelle si sta affacciando sui mercati, si chiamano nano tubi di carbonio. Sono strutture nanometriche 6 volte più leggere dell’acciaio, con una resistenza meccanica cento volte superiore.

Esistono poi nanomateriali con organizzazioni volumetriche che hanno una organizzazione strutturale di dimensioni comprese tra 1 e 100nm, tra cui troviamo i nanocomposti, e quei composti nanoporosi o nanocristallini.

Una dispersione omogenea di queste sostanze in una matrice polimerica rende possibile l’incremento di certe proprietà chimico-fisiche della matrice stessa.

La loro trasparenza, impermeabilità e la leggerezza ne rendono vantaggiosi gli impieghi, anche nell’industria del food packaging dove sono in atto numerose attività di ricerca indirizzate principalmente allo sviluppo di nuovi materiali nell’ottica di:
  • incrementare le proprietà barriera ai gas,
  • migliorare la resistenza meccanica , la stabilità alle radiazioni UV, la resistenza termica anche dei biobased materials

Al momento i nanocomposti non sono regolamentati, al vaglio sono ancora i lavori di valutazione dei processi di migrazione e di verifica della loro sicurezza nei vari scenari di esposizione.