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AIM Magazine AIM Magazine
ASSOCIAZIONE ITALIANA
DI
SCIENZA
E
TECNOLOGIA
DELLE
MACROMOLECOLE
AIM Magazine
B
O
L
L
E
Anno XXVIII • vol. 58 • n° 3
T
T
I
N
O
A
I
M
Settembre-Dicembre 2003
XVI Convegno Italiano di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole
Pisa, 22-25 settembre 2003
SOGNI DI CELLULOIDE: I POLIMERI AL CINEMA
POLIMERI E MUMMIE
LUCE DEI MIEI OCCHI: LE LENTI A CONTATTO
LA MEZZA ETÀ DEL DNA
AIM Magazine
DIRETTORE RESPONSABILE
Roberto Filippini Fantoni
Via Corridoni, 68 - 24124 Bergamo
Tel. 035 360437 - Fax 035 360437
E-mail: [email protected]
DIRETTORE EDITORIALE
Maurizio Galimberti (Caporedattore)
Pirelli Pneumatici
Viale Sarca 222 - 20126 Milano
Tel. 02 64423160 - Fax 02 64425399
E-mail: [email protected]
COMITATO EDITORIALE
Mauro Aglietto
Dip. Chimica e Chimica Industriale
Via Risorgimento 35 - 56126 Pisa
Tel. 050 2219269 - Fax 050 2219260
E-mail: [email protected]
Eugenio Amendola
IMCB-CNR
P.le Tecchio 85 - 80125 Napoli
Tel. 081 7682511 - Fax 081 7682404
E-mail: [email protected]
Roberto Rizzo
Dipartimento BBCM, Università di Trieste
Via L. Giorgeri 1 - 34127 Trieste
Tel. 040 5583695 - Fax 040 5583691
E-mail: [email protected]
L’AMBIENTE
Eugenio Amendola
POLYMERS AND LIFE
Roberto Cavaton
Marbo Italia SpA
Via T. Tasso 25/27 - 20010 Pogliano Milanese
Tel. 02 939611
E-mail: [email protected]
Michele Suman
Dip. Chimica Organica e Industriale
Parco delle Scienze - 43100 Parma
Tel. 0521 905463 - Fax 0521 905472
E-mail: [email protected]
PMI
Mario Malinconico
ICTP-CNR
Via Toiano 6 - 80072 Arco Felice (NA)
Tel. 081 8534252 - Fax 081 8534257
E-mail: [email protected]
POLIMERI E ... SOCIETA’
Mariano Pracella
IMCB-CNR
Via Diotisalvi 2 - 56126 Pisa
Tel. 050 511229 - Fax 050 511266
E-mail: [email protected]
POLYMERS ABROAD
Michele Potenza
Agion Technologies Inc
60 Audubon Road, Wakefield, MA 01880 USA
Tel. +1 781 224 7144 - Fax +1 781 246 3340
E-mail: [email protected]
INTELLECTUAL PROPERTY MONITOR
Giuseppe Colucci
Basell Poliolefine Italia SpA
Piazzale Donegani 12 - 44100 Ferrara
Tel. 0532 467652 - Fax 0532 467675
E-mail: [email protected]
I BIOPOLIMERI
Roberto Rizzo
I GIOVANI
Simona Bronco
Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale
Via Risorgimento 35 - 56126 Pisa
Tel. 050 2219229 - Fax 050 2219320
E-mail: [email protected]
Giuliana Gorrasi
Dipartimento di Ingegneria Chimica e Alimetare
Via Ponte Don Melillo - 84084 Fisciano (SA)
Tel. 089 964019 - Fax 089 964057
E-mail: [email protected]
I GRUPPI DI RICERCA MACROMOLECOLARI
Alberto Bolognesi
ISMAC-CNR
Via E. Bassini 15 - 20133 Milano
Tel. 02 23699373 - Fax 02 2362946
E-mail: [email protected]
TECNOLOGIA
Cristiano Puppi
Pirelli Coord. Pneumatici Palazzo 307
Viale Sarca 222 - 20126 Milano
E-mail: [email protected]
Alessandro Susa
Basell Poliolefine Italia SpA
Piazzale Donegani 12 - 44100 Ferrara
Tel. 0532 468360 - Fax 0532 467780
E-mail: [email protected]
SITO INTERNET
Luigi Cavallo
[email protected]
Michele Mader
[email protected]
Gilberto Moscardi
[email protected]
COLLABORATORI
Diego Arcelli
Giuseppe Colucci
Guglielmo Paganetto
Eleonora Polo
Marzia Salvadori
Pietro Speziale
In copertina:
Tavola di anonimo (fine Trecento-inizio Quattrocento): San
Nicola da Tolentino che protegge Pisa, particolare, Chiesa di San
Nicola.
AIM Magazine è un periodico quadrimestrale e i 3 numeri vanno in
edicola a gennaio, maggio e settembre. Chiediamo a tutti i lettori che
intendano inviare contributi di farli pervenire alla redazione improrogabilmente entro il 20 novembre, il 20 marzo o il 20 luglio. Il materiale che arriverà dopo queste date potrà essere preso in considerazione solo per il numero successivo.
Organigramma dell’Associazione Italiana di Scienza e
Tecnologia delle Macromolecole (AIM) per il biennio 2001-2003
Presidente: Giovanna Costa, ISMAC - CNR, Via De Marini 6, 16149 Genova, Tel. 010 6475876 - Fax 010 6475880
- E-mail: [email protected]
Segretario: Riccardo Po’, Istituto Donegani, Polimeri Europa SpA, Via G. Fauser 4, 28100 Novara, Tel. 0321
447541 - Fax 0321 447241 - E-mail: [email protected]
Segretario Amministrativo: Mauro Aglietto, Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, 56126
Pisa, Tel. 050 2219269 - Fax 050 2219260 - E-mail: [email protected]
Membri del Consiglio Direttivo
Giancarlo Galli, Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Tel. 050 2219272 - Fax
050 2219260 - E-mail: [email protected]
Maurizio Galimberti, Pirelli Pneumatici, Viale Sarca 222, 20126 Milano, Tel. 02 64423160 - Fax 02 64425399 - Email: [email protected]
Gaetano Guerra, Dip. Chimica, Univ. Salerno, Via S. Allende, 84081 Baronissi (SA), Tel. 089 965362 - Fax 089
965296 - E-mail: [email protected]
Antonino Valenza, Dip. Chim. Ind. Ing. Mat., Salita Sperone 31, 98166 S. Agata di Messina, Tel. 090 393134 - Fax
090 391518 - E-mail: [email protected]
Maria Carmela Sacchi, ISMAC-CNR, Via Bassini 15, 20133 Milano, Tel. 02 23699369 - Fax 02 2362946 - E-mail:
[email protected]
Coordinatori delle Commissioni
Problemi Ambientali:
Francesco Paolo La Mantia, Dip. Ing. Chim. Proc. Mat., Viale delle Scienze, 90128
Palermo, Tel. 091 6567203 - Fax 091 6567280 - E-mail: [email protected]
Tecnologia: Marco Scoponi, C.S.Fotoreattività Catalisi-CNR-Dip. di Chimica, Via Borsari 46, 44100 Ferrara, Tel.
0532-291159 - Fax 0532-240709 - E-mail: [email protected]
Responsabile dei Convegni-Scuola
AIM: Enrico Pedemonte, Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Via Dodecaneso 31, 16146 Genova, Tel. 010
3538713 - Fax 010 3536199 - E-mail: [email protected]
EPF-Summer School: Giovanni Camino, C. Cult. Ing. Mat. Plast., Politecnico di Torino, Viale T. Michel 5, 15100
Alessandria, Tel. 0131 229318 - Fax 0131 229331 - E-mail: [email protected]
Responsabile dei Seminari Internazionali: Francesco Ciardelli, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Via
Risorgimento 35, 56126 Pisa, Tel. 050 2219229 - Fax 050 2219260 - E-mail: [email protected]
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Adesione all’AIM per il 2003 e per il 2004
Il Consiglio Direttivo dell’AIM ha fissato in e 31 la quota di iscrizione annuale all’AIM e in e 52 la quota di iscrizione biennale. Il pagamento può essere effettuato tramite versamento sui c/c bancario o postale dell’AIM oppure tramite invio di
assegno bancario come indicato qui di seguito:
* sul c/c bancario n. 751-21354/92 della Cassa di Risparmio di Pisa (Cod. ABI 06255, CAB Sportello 14011), Piazza
Dante 56126 PISA, intestato a: AIM
* sul c/c postale n. 10267565 del Centro Compartimentale di Firenze intestato a: Associazione Italiana di Scienza e
Tecnologia delle Macromolecole, Via Risorgimento 35, 56126 PISA
* a mezzo assegno bancario o circolare intestato: AIM da inviare a: Segreteria Amministrativa AIM: c/o prof. Mauro Aglietto,
Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, 56126 PISA
* carta di credito. Compilate il modulo che potete scaricare dal nostro sito web www.aim.it e speditelo, anche tramite fax,
a: Segreteria Amministrativa AIM, c/o Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa
Attenzione! Dal 1 gennaio 2004 la quota di iscri<zione annuale sarà di e 35, quella biennale di e 60.
AIM è su Internet!
La trovate a questo indirizzo: http://www.aim.it
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In Get in Touch trovate gli indirizzi per contattare:
• Segreteria AIM: [email protected] • Segretario amministrativo: [email protected]
E soprattutto: • Posta dei lettori: [email protected]
Edizione
Pacini Editore S.p.A.
Via A. Gherardesca • 56121 Ospedaletto • Pisa
Telefono 050 313011 • Telefax 050 3130300
www.pacinionline.it
Finito di stampare nel mese di Settembre 2003
presso le Industrie Grafiche della Pacini Editore S.p.A.
Via A. Gherardesca • 56121 Ospedaletto • Pisa
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Sommario
L’EDITORIALE
Un saluto ai partecipanti del XVI Convegno Italiano di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole
(G. Costa) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pag.
3
L’ATTUALITÀ
I polimeri a Pisa: attualità di un impegno scientifico (G. Galli) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
4
»
8
Luce dei miei occhi … (parte prima) … Breve rassegna delle lenti a contatto (R. Cavaton) . . . . . . .
»
10
Coatings di polimeri per difendere i lini delle mummie egizie dal deterioramento (A. Crestana) . . . .
»
13
Il trucco c’è … ma (non) si vede …!! (G. Gorrasi) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
15
Sogni di celluloide: i polimeri al cinema (E. Polo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
17
Polisaccaridi nel piatto (D. Fabri) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
22
La ricetta di Pippi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
26
»
27
»
29
»
33
La ricerca universitaria oggi: quali prospettive per un giovane? (A. Palombini) . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
35
Neolaureati con curriculum macromolecolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
37
In ricordo di Enzo Benedetti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
39
L’AMBIENTE
Sansa da costruzione (F. Loiacono) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
POLYMERS
POLIMERI
AND
LIFE
IN CUCINA
BIOPOLIMERI
La doppia elica del DNA: una simpatica conformazione di mezza età (R. Rizzo) . . . . . . . . . . . . . . . .
From the sequence to the superstructural properties of DNAs (C. Anselmi, P. De Santis, R. Paparcone,
M. Savino, A. Scipioni) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
INTELLECTUAL PROPERTY MONITOR
Competizione scientifica e produzione brevettuale (G. Conti) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I GIOVANI
1
I
CONGRESSO SVOLTI
EPF 2nd Summer School “Nanostructured Polymer Materials” (R. Filippini Fantoni) . . . . . . . . . . . . . pag.
40
Workshop 2003 per l’industria “Polimeri per l’industria degli imballaggi nel settore alimentare e
biomedico: applicazioni e sviluppo innovativo (M. Bonuomo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
42
Calendario Congressi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
44
Libri e Atti AIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
47
Premi prestigiosi per i soci Gaetano Guerra e Giorgio Montaudo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
48
IL MONDO AIM
2
L’Editoriale
UN SALUTO AI PARTECIPANTI DEL XVI
CONVEGNO ITALIANO DI SCIENZA E
TECNOLOGIA DELLE MACROMOLECOLE
di Giovanna Costa*
ari Amici, colgo l’occasione dell’uscita del
Magazine in concomitanza con l’apertura
del nostro Convegno biennale per augurare
a tutti che queste giornate possano essere veramente fruttuose e al tempo stesso piacevoli.
L’elevata partecipazione ed il gran numero di presentazioni proposte sono chiaro segno della vitalità della nostra associazione e dell’attualità della
formula del nostro Convegno.
Dal punto di vista scientifico la possibilità di spaziare anche se per pochi giorni nell’intero campo
delle macromolecole è sicuramente in linea con
l’esigenza di affrontare le nostre ricerche in una
visione sempre più interdisciplinare. L’opportunità
di incontrare colleghi che lavorano in campi affini
e complementari al nostro e di discutere con loro,
oltre a creare l’occasione per conoscerci recipro-
camente, può favorire l’avvio di collaborazioni e la
creazione di reti utili per proposte di progetti nazionali e internazionali. Il Convegno è inoltre, ormai
per tradizione, una “palestra” per i nostri giovani
che possono presentare se stessi ed il loro lavoro
in un ambiente sempre cordiale e incoraggiante. E
poi, sono convinta che il nostro Convegno sia una
grande occasione per incontrare un sacco di cari
amici.
È nello spirito di questa amicizia che saluto tutti,
augurandomi che la partecipazione alla vita
associativa di AIM si estenda ad un numero
sempre più elevato di iscritti, perché dall’unione
di tante risorse e competenze la nostra associazione possa risultare sempre più vivace, ricca di
iniziative e rispondente alle esigenze del
momento.
C
*
ISMAC-CNR sezione di Genova, Presidente AIM 2001-2003
3
L’Attualità
I
POLIMERI A PISA:
ATTUALITÀ DI UN IMPEGNO SCIENTIFICO
di Giancarlo Galli
dendo tra l’altro la comprensione della polimerizzazione stereospecifica di monomeri chirali e prochirali e avviando l’indagine delle proprietà chiroottiche dei polimeri sintetici: l’affermazione della
polimerizzazione stereoselettiva e stereoelettiva è
senza dubbio uno dei contributi pisani più apprezzati di quei periodi iniziali.
Da allora la forte ispirazione di sintesi organica è
rimasta centrale nella chimica macromolecolare a
Pisa, sebbene essa sia stata indirizzata negli anni
più recenti soprattutto allo sviluppo di nuovi materiali polimerici (funzionali e strutturali) e, solo in
grado inferiore, agli aspetti più tipicamente meccanicistici, catalitici o stereochimici dei polimeri.
Non si possono, tuttavia, dimenticare gli ultimi
risultati conseguiti nella catalisi della omo- e copolimerizzazione di olefine, in particolare etilene
con monomeri polari, utilizzando nuovi complessi
di metalli di transizione (Ti, Zr, Ni e Fe compresi)
in presenza di co-catalizzatori organometallici.
Dunque, i polimeri come materiali, il cui ottenimento viene perseguito attraverso i tradizionali
metodi della progettazione macromolecolare e
della sintesi chimica, oltre che per mezzo delle
acquisizioni più recenti della modifica funzionale e
della lavorazione e della miscelazione reattiva.
D’altro canto, la preoccupazione per le attuali problematiche ambientali ed ecologiche ha suscitato
un rinnovato interesse per i polimeri naturali e
semisintetici; temi quali (bio)degradabilità e riciclabilità dei polimeri e loro impiego come materie
seconde trovano attualmente nella comunità pisana numerosi e attenti interpreti delle tendenze più
avanzate.
Volendo riassumere alcuni dei grandi settori di
ricerca più rilevanti e moderni che meglio accomunano le differenti competenze macromolecola-
iassumere le attività di ricerca macromolecolare oggi in corso a Pisa, perfino in uno
spazio assai più ampio di quello a disposizione qui, non è certo compito facile. Infatti, esse
sono molteplici e variegate e comprendono la chimica, la fisica e l’ingegneria dei materiali polimerici in tanti dei loro aspetti sia fondamentali che
applicativi. Alcuni di questi progetti di ricerca vengono condotti in ambito prettamente pisano, ma
molto più spesso essi sono inseriti in collaborazioni scientifiche nazionali e internazionali di ampio
respiro. Le persone coinvolte, seppure non tutte a
tempo pieno, ammontano oggi a circa 40 tra
docenti universitari e ricercatori CNR e ad un
numero più che doppio di giovani in formazione
(dottorandi, borsisti post-dottorato, assegnisti,
ecc.). Essi sono concentrati all’Università principalmente nel Dipartimento di Chimica e Chimica
Industriale, e poi nel Dipartimento di Ingegneria
Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei
Materiali e, in minor misura, nel Dipartimento di
Fisica, e sono presenti nelle varie sezioni pisane
del CNR, particolarmente l’Istituto per i Materiali
Compositi e Biomedici e l’Istituto di Chimica dei
Composti Organometallici.
Di conseguenza, queste brevi note non pretendono davvero di essere esaurienti circa lo stato dell’arte della ricerca macromolecolare a Pisa, ma
rappresentano forse solo il punto di vista personale di un ricercatore che ha, ormai da lunghi anni,
la fortuna ed il privilegio di partecipare allo sviluppo o alla promozione di alcune di quelle attività.
I polimeri a Pisa, in realtà, hanno origini illustri e
ancora più lontane a partire dalla metà degli anni
‘50, quando principalmente Pino e Baccaredda
dettero impulso alla scuola pisana con i primi studi
sulle polimerizzazioni catalitica e ionica, approfon-
R
4
(A)
(B)
Figura 1: Polarizzatori colorati da copolimero poli(vinil alcool-etilene) e dipersione di nanoparticelle di oro (fotografie
con polarizzatore lineare parallelo (A) e perpendicolare (B) alla direzione di stiro del polimero).
con bassa energia superficiale ad azione antivegetativa in ambiente marino (poli(stireni), poli(vinil
ciclopropani)).
ri nelle varie istituzioni pisane, mi è sembrato
doveroso menzionare i polimeri speciali per applicazioni ad alto contenuto tecnologico, i polimeri
per usi in medicina e farmacologia e, non ultimi, i
polimeri ecocompatibili e da fonti rinnovabili.
Assai diversi tra loro sono i polimeri studiati che
possono essere classificati secondo una funzione
specifica, ad esempio in ottica, in elettro-ottica e
opto-elettronica: i polimeri conduttori (foto-, elettro-), i primi dei quali in ordine di tempo sono i
poli(acetileni) e i poli(vinil carbazoli); i polimeri
foto-attivi (a matrice acrilica o peptidica), specialmente quelli contenenti il cromoforo azobenzene,
come materiali foto-cromici e foto-rifrattivi; i compositi con dispersioni di coloranti dicroici (del tipo
tertiofenico) o metalli (oro, argento) in polimeri stirati e orientati per polarizzatori lineari e circolari
(Fig. 1); i polimeri energetici, tra questi i poli(eteri
azidati), come nuovi e migliorati leganti di propellenti solidi; i polimeri liquido-cristallini, ad esempio
i polisilossani ferroelettrici o elettroclinici per
dispositivi a commutazione veloce (microsecondi).
In questo contesto, gli studi dei polimeri nematici,
specificatamente per quanto riguarda la produzione e caratterizzazione di materiali per nanoscrittura, ottica o topografica, e dei loro processi di rilassamento su differenti scale di lunghezze spaziali e
temporali in massa e su strati sottili, rappresenta
un esempio, forse non comune, di collaborazione
proficua e duratura tra chimici e fisici. Diverse
architetture macromolecolari comprendenti gruppi perfluorurati sono indagate per lo sviluppo di
rivestimenti protettivi (idrofobizzanti e consolidanti) di opere e manufatti lapidei di interesse storico
e artistico (poli(acrilati), poli(vinil eteri)) (Fig. 2),
oppure per la produzione di vernici anti-aderenti,
(A)
(B)
Figura 2: Pulitura e restauro conservativo della facciata
absidale del Duomo di Carrara (A) e valutazione dell’effetto idrofobizzante del rivestimento di polimero fluorurato (assorbimento capillare) (B).
In particolare, polimeri e copolimeri a blocchi
recanti opportune catene laterali fluorurate sono
capaci di assemblarsi spontaneamente in una
gerarchia complessa di strutture ordinate, che
spaziano dagli angstrom ai micrometri, in massa e
alla superficie. Essi potrebbero, altresì, essere
impiegati come unità base per la costruzione di
strutture auto-organizzate in chimica sovramolecolare. In quest’ambito sono in corso studi modellistici e di chimica computazionale, mentre altri
5
sono stati avviati sulla previsione delle proprietà
dei materiali polimerici mediante tecniche di intelligenza artificiale basate su reti neurali ricorsive.
Molto diversificate sono pure le attività incentrate
sulle applicazioni biomediche dei polimeri e dei
loro compositi; citiamo brevemente le micro- e
nano-particelle da polimeri bioerodibili e/o biodegradabili (poliesteri, copolimeri anidride maleicavinil etere) per il rilascio controllato e mirato di
farmaci proteici, i sostituti del plasma a base di
poli(vinil pirrolidone) modificato, gli idrogeli di
poli(idrossietil metacrilato) modificato con poliesteri per rivestimenti bioadesivi capaci di veicolare i promotori della rigenerazione del tessuto
osseo alveolare in impianti dentali, i polimeri ad
impronta molecolare per il riconoscimento selettivo di molecole di interesse clinico, come quelle
coinvolte in processi patologici o infiammatori.
Tra i più recenti sistemi polimerici in campo biomedico e biologico assai interessante e ricco di
prospettive appare l’impiego di polimeri sintetici e
naturali per applicazioni nel settore dell’ingegneria
dei tessuti in cui sono richieste strutture di supporto per la crescita cellulare e la rigenerazione di
tessuti o organi. Tali strutture sono prodotte a partire da polimeri biodegradabili sia di sintesi, vedi i
poliesteri e i poliesteri-uretani dell’acido L-lattico
o dell’acido glicolico, sia d’origine naturale, quali
il chitosano e il destrano. Diverse metodologie
sono applicate per la realizzazione di matrici polimeriche bioartificiali dotate di caratteristiche
morfologiche adeguate per l’adesione e la proliferazione cellulare. Un tipo di matrice consiste di
microfibre cave (Fig. 3) nella cui cavità interna
sono introdotte particelle opportunamente caricate con specifici agenti attivi, quali farmaci o fattori di crescita.
Parallelamente, vengono utilizzate strutture spongiformi o reti interpenetrate altamente rigonfiate,
le quali esplicano un’azione bioattiva grazie al rilascio in situ degli agenti capaci di stimolare la proliferazione e/o la differenziazione cellulare (Fig. 4).
Figura 4: Proliferazione di cellule murine 3T3 su un idrogelo di poli(idrossietil metacrilato) modificato con
poli(colesteril malolattone).
Alcuni gruppi di ricerca sono da anni impegnati in
ricerche volte all’ottenimento di nuovi materiali
ecocompatibili o a basso impatto ambientale per
uno sviluppo sostenibile. Con particolare riferimento al settore dell’imballaggio e dell’agricoltura vengono condotti studi relativi alla formulazione di miscele a base di poli(vinil alcool) da applicare come stutturanti e pacciamanti fluidi in unione con cariche organiche scelte tra svariati materiali di scarto del settore agro-industriale, quali
farinetta di frumento, bagassa di canna da zucchero, gelatina di scarto da industrie farmaceutiche, eluati proteici risultanti dal processo di
decromatizzazione delle pelli. Parallelamente,
sono seguiti i processi di degradazione e compostabilità dei materiali plastici, ad esempio il processo termo-foto-ossidativo del polietilene additivato, nell’ambito della realizzazione di imballaggi
compostabili. A queste attività sono da aggiungere quelle sulla preparazione e caratterizzazione
fisico-meccanica di miscele di poliolefine e poliolefine modificate con polimeri biodegradabili (ad
esempio poli(ε-caprolattone) lineare o a stella), di
compositi rinforzati con fibre naturali (juta, ginestra), di nanocompositi ibridi (ad esempio
poli(idrossibutirrato)/argilla organofila).
Ancora allo scopo di produrre nuovi materiali a
ridotto impatto ambientale, speciale attenzione
viene rivolta al riciclo di vari polimeri post-consumo, soprattutto PET e poliolefine, mediante
Figura 3: Micrografia SEM del doppio strato all’interno di
una fibra di composito acido poli(L-lattico)/chitosano.
6
(A)
(B)
Figura 5: Micrografie SEM di miscele PET/polietilene post-consumo non compatibilizzata (A) e compatibilizzata (B).
miscelazione reattiva allo stato fuso. Questa,
infatti, potrebbe permettere di ottenere materiali
con proprietà modulate per applicazioni specifiche, nell’intento di favorire il riciclo dei materiali
post-consumo, oggi disponibili in larga quantità
grazie alla raccolta differenziata. Tuttavia, l’immiscibilità dei polimeri costituenti, e la morfologia
grossolana che ne deriva, impediscono di norma
di ottenere materiali resistenti all’urto con buone
proprietà tensili: solo una morfologia caratterizzata da elevata adesione tra le fasi e con valori submicrometrici del diametro della fase dispersa consentirebbe di raggiungere le prestazioni meccani-
che richieste per l’impiego. L’uso di poliolefine
funzionalizzate, ad esempio per innesto di dialchil
maleati, è risultato promettente nei fatti come
metodo per migliorare la compatibilità delle
miscele e le loro caratteristiche morfologiche
(Fig. 5).
Al termine di questa rassegna rapida e incompleta, mi sembra si possa concludere ragionevolmente che la ricerca macromolecolare a Pisa
affronta diversi temi di attualità e di innovazione
che le possono permettere di svolgere ancora una
parte di rilievo nel nostro paese e nel panorama
internazionale.
7
L’Ambiente
Per gentile concessione della rivista “La Nuova Ecologia” riportiamo questo articolo pubblicato, nell’aprile 2003, nello Speciale Aspromonte.
L’autore, Francesco Loiacono, laureato in Scienze Internazionali e Diplomatiche con indirizzo in
Politiche di sviluppo, coltiva la sua passione per i temi della solidarietà internazionale e dello sviluppo sostenibile lavorando come addetto stampa per l’Associazione per la Pace Onlus e collaborando
con la rivista La Nuova Ecologia, mensile di Legambiente. E-mail: [email protected]
SANSA
DA COSTRUZIONE
di Francesco Loiacono
roduciamo pannelli industriali riciclabili.
Un’iniziativa unica nel suo genere, di cui
ho il brevetto internazionale. Cosa c’è dietro? Solo la voglia di fare impresa al sud e di farlo in
modo innovativo, nel rispetto dell’ambiente”.
Dalla finestra del suo ufficio Domenico Cristofaro,
titolare della ditta Ecoplan di Polistena (RC), vede
la zona industriale della Piana di Gioia Tauro. E
coltiva un’ambizione: l’ambiente come scelta di
sviluppo.
La ditta Ecoplan utilizza il polipropilene, una materia plastica facilmente riciclabile, e la sansa esausta, uno scarto vegetale residuo della filiera produttiva dell’olio. Il risultato finale è un materiale,
l’Ecomat, che può rappresentare anche un’efficace risposta a un problema piuttosto serio.
La Calabria, infatti, è la seconda regione italiana
produttrice di olio e la piana di Gioia Tauro copre
da sola il 50% della produzione regionale: qui, ogni
anno, si ripropone il rebus dello smaltimento di
circa 2 milioni e mezzo di quintali di sansa.
Quella utilizzata come combustibile in fornaci e
caldaie industriali o come componente di concimi
è poca, il resto si accumula in discarica o magari
viene smaltito in modo illegale. Insomma, un problema che Domenico Cristofaro trasforma in
un’opportunità: il suo processo di produzione inizia quando quello dell’olio invece finisce.
Nei frantoi, dalla spremitura delle olive, assieme
all’olio extravergine si ottiene la sansa vergine, la
polpa delle olive mista a olio residuo di seconda
scelta. Nei sansifici la sansa vergine viene sottoposta al trattamento con l’etano, un solvente che
separa la sansa esausta dall’olio residuo.
Nello stabilimento calabrese la sansa esausta
diviene materia prima. Viene sottoposta a setacci
industriali, separata in base alle dimensioni dei
granuli e divisa dalla frazione più fine chiamata
polverino. La frazione di sansa utilizzata per fare i
pannelli è quella grossa o quella fine a seconda
della proprietà e quindi dell’uso che si deve fare
del pannello.
Un odore intenso e persistente secondo alcuni “di
liquirizia”, secondo altri “di brodo” annuncia l’ultimo gradino della produzione. È il processo di
estrusione a caldo in cui i granuli bianchi di polipropilene vengono fusi e uniti alla sansa. In questa
fase vengono prodotti “fumi di vapore acqueo e
polveri – spiega Cristofaro – intercettate dal “filtro
a maniche a secco” nel sistema di aspirazione, e
riutilizzate”.
Nascono così i pannelli Ecomat, con i loro vantaggi: per fabbricarli, a differenza di quelli tradizionali, non viene abbattuto neppure un albero; sono
riutilizzabili e riciclabili, impermeabili, resistenti
alla compressione, all’abrasione, agli agenti chi-
“P
8
mici, a muffe e insetti. Queste proprietà li rendono
adatti a diversi usi: per la pavimentazione, l’allestimento di strutture marine e balneari e per i manti
casseranti, ovvero le strutture, comunemente in
legno, utilizzate dall’industria edile per contenere
le colate di calcestruzzo.
I primi ad accorgersene sono stati gli operatori del
settore edile in Germania, alla ricerca di materiali
innovativi e soprattutto ecologici. Il mercato italiano, invece, sembra non aver recepito ancora la
novità: colpa forse del 10% di sovrapprezzo rispetto ai materiali tradizionali. “C’è bisogno di orientare la domanda e di incentivare l’offerta”, spiega
Cristofaro. Per questo ha chiesto al ministero delle
Infrastrutture di inserire nei bandi delle gare d’appalto un prezziario differenziato che incentivi le
ditte alla scelta dei materiali riciclabili. “Chiediamo
semplicemente che venga applicato l’art.4 del
decreto Ronchi che favorisce l’impiego di materiali recuperati dai rifiuti per svilupparne il mercato”.
La ricchezza e la gestione del patrimonio boschivo
italiano fanno sì che l’Italia non abbia una reale
esigenza di diminuire i tassi di abbattimento forestale. Le valenze ambientali di questa produzione,
però, potrebbero essere maggiori nei paesi in cui
la deforestazione è una drammatica realtà. Alcune
associazioni ambientaliste internazionali, sensibili
allo sfruttamento delle foreste indonesiane e malesi, hanno spinto infatti i cinesi, leader mondiali
nella produzione di container con pavimentazione
in legno tropicale, fin nella Piana di Gioia Tauro. E
così oggi, la ditta Ecoplan, affiancata dal ministero
dell’Ambiente, è impegnata in una trattativa per il
trasferimento in Cina del know-how, la conoscenza
della tecnica produttiva. Un vantaggio anche per il
nostro Paese: in base alle procedure aggiuntive del
protocollo di Kyoto, infatti, l’Italia, esportando tecnologia, riceverebbe quote d’emissione di gas serra
da Paesi al di sotto dei limiti fissati dal trattato del
’97. Grazie all’acquisizione del know-how, i cinesi
potrebbero utilizzare, seguendo gli stessi principi
produttivi adottati con la sansa, un residuo vegetale abbondante in Asia: la lulla del riso.
“Abbiamo cominciato nel ’97 con i fondi dell’imprenditoria giovanile – conclude Domenico
Cristofaro – e stiamo cercando di smentire gli stereotipi e i luoghi comuni legati al nostro territorio,
dimostrando la forza del fattore innovazione e
ricerca all’interno dell’impresa”. Forse con più
successo in Cina che in Italia.
9
Polymers and Life
Cosa avranno mai in comune Anna Falchi, Michelle Hunziker (per citare solo le
prime due belle ragazze che ci sono venute in mente) e tanti altri milioni di persone in tutto il mondo?
Beh, la risposta è abbastanza semplice, hanno problemi di vista e, per correggerli, fanno uso di lenti a contatto!
La loro diffusione è in continua crescita per ragioni mediche ma non solo: ad
esempio per questioni di comodità specialmente legate a chi pratica regolarmente sport, oppure per motivazioni estetiche che partono dall’eliminare gli occhiali
da vista e arrivano fino alla scelta del colore degli occhi da adattare al vestito del
sabato sera!
Tutto ciò senza dimenticare che le lenti a contatto non sono prive di limiti e controindicazioni e che la loro missione resta prima di tutto proprio quella di correggere difetti visivi: quindi la scelta della soluzione più appropriata deve essere frutto di un attento esame specialistico e non semplicemente di un capriccio della moda.
E per restare nell’ambito della “moda degli occhi” non possiamo non ricordare anche
gli occhiali da sole! Ebbene, anche questi “oggetti” di uso assolutamente quotidiano
sono fatti di polimeri…
In questo primo articolo, a cui farà seguito un altro dedicato proprio alle lenti per
occhiali da sole, vi parleremo delle lenti a contatto, partendo dal raccontarvi come
sono nate e quali evoluzioni hanno subito soprattutto in questi ultimi anni.
Michele Suman
LUCE
DEI MIEI OCCHI … (PARTE PRIMA)
… BREVE RASSEGNA
DELLE LENTI A CONTATTO!
di Roberto Cavaton
LA
Facciamo ora un salto di oltre
un secolo ed arriviamo nel
1636 quando Cartesio, nella
sua pubblicazione “Diottrica”,
dimostra che è possibile ridurre, o addirittura eliminare, le
anomalie refrattive appoggiando un tubo pieno d’acqua
all’occhio, avente un vetro
concavo della stessa forma
della cornea all’altra estremità.
Ma è solo alla fine del XIX secolo che si ottengo-
STORIA
a prima idea per correggere i problemi di
vista risale al nostro buon vecchio Leonardo
Da Vinci che, già nel
1508, disegnava un volto
umano immerso in un mezzo
fiasco pieno d’acqua.
È questa la prima idea di lente
a contatto; il fiasco funziona da
lente e l’acqua corrisponde al
film lacrimale tra lente e
occhio.
L
10
no i primi importanti risultati nello studio e nella
realizzazione di lenti a contatto di tipo sclerale
(cioè che ricoprivano sia la cornea, che la sclera).
In Francia vennero realizzate delle lenti a contatto
in vetro che vennero sperimentate su alcuni
pazienti ottenendo un miglioramento delle loro
capacità visive.
In Germania, August Mueller “inventò” il termine
“lenti a contatto” descrivendole nella sua tesi di
dottorato, e riuscendo a far realizzare la prima
lente a contatto con potere diottrico (ovviamente
in vetro) con cui correggere la propria miopia di
–14 diottrie.
Com’è facile immaginare non ebbero praticamente alcun successo in quanto il peso ed il fastidio di
lenti a contatto in vetro rendevano impossibile
sopportarle per più di mezz’ora.
Dovettero passare ancora alcuni anni quando,
con l’introduzione delle
materie plastiche, ed in
particolar modo con il
polimetilmetacrilato
(PMMA), vennero realizzate lenti a contatto sclerali molto più leggere e
tollerabili, senza tuttavia
giungere ad una loro più vasta diffusione.
Solo nel 1948, dall’americano Kevin Tuohy, vennero realizzate le prime lenti a contatto corneali
simili a quelle che conosciamo oggi; ancora solo
una decina di anni più tardi, da due ricercatori di
Praga, Lim e Wichterle, vengono realizzate le
prime lenti a contatto morbide flessibili e permeabili all’ossigeno.
La svolta è dovuta
all’impiego dell’idrossietilmetacrilato
(HEMA) che, una volta
polimerizzato, permette, quindi, la realizzazione delle prime lenti
a contatto morbide.
L’EVOLUZIONE
DEGLI ULTIMI ANNI
– LENTI
ossigeno (microcisti, edema, neo-vascolarizzazione), da un’alterazione del normale spessore lacrimale sotto la lente a contatto morbida (punteggiatura corneale, iperemia, neo-vascolarizzazione),
oppure da formazione di depositi in superficie.
Le ricerche di questi ultimi anni, e quelle in corso,
sono quindi rivolte allo studio di materiali che riducano drasticamente le controindicazioni.
Contrariamente a quanto si crede, le lenti a contatto non poggiano sulla cornea ma, letteralmente,
galleggiano sul film lacrimale che bagna l’occhio.
Uno dei problemi principali è quindi quello di
avere dei materiali che garantiscano un buon
bilanciamento idrico.
Il primo passo fu quindi quello di aggiungere
all’HEMA dell’acido metacrilico (MA) che, essendo un materiale ionico, carica negativamente la
lente aumentando la trazione con il dipolo acqua.
Ma anche le lenti a contatto prodotte con questo
polimero avevano delle controindicazioni in quanto si formavano delle elevate percentuali di depositi proteici e lipidici e, inoltre, avevano delle interazioni con alcuni prodotti per la disinfezione come
la Clorexidina.
Si sostituì, allora, l’MA con l’N-vinil-2-pirrolidone
(NVP) o con il polivinilpirrolidone (PVP), materiali non ionici, aumentando così l’idratazione delle
lenti senza caricare negativamente la superficie
delle lenti stesse.
Non fu sufficiente: anche questi polimeri presentavano alcune controindicazioni quali un’elevata
sensibilità alla temperatura ambiente ed una tendenza ad asciugarsi troppo rapidamente.
Solo a partire dal 1995 fu chiaro che delle buone
lenti a contatto morbide dovevano soddisfare tre
requisiti fondamentali:
un buon bilanciamento idrico;
una buona resistenza a formare depositi;
una buona stabilità chimico-fisica.
L’ATTUALITÀ
Il primo materiale corrispondente a queste esigenze è stato il Glicerol-metacrilato (GMA) copolimerizzato con l’MMA ma quasi subito soppiantato dal
GMA copolimerizzato con l’HEMA.
Ed è quest’ultimo materiale, GMA/HEMA, quello
attualmente più utilizzato.
I controlli clinici effettuati sui pazienti hanno infatti evidenziato che il GMA/HEMA con il 58 % di
idratazione mantiene lo stesso valore dopo 12 ore
d’uso da parte dei pazienti stessi mentre, per
esempio, un NVP/MMA al 55 % di idratazione si
disidrata del 7 % in 3 ore.
Analogamente il GMA/HEMA raccoglie circa 2.8
A
CONTATTO MORBIDE
I progressi fatti in pochi anni rendono assai aleatorio quello che è il confine tra storia e attualità.
L’avvento dell’HEMA, se da una parte ha portato
ad una diffusione di massa delle lenti a contatto
morbide, dall’altra ha portato ad evidenziare tutta
una serie di complicanze cliniche dovute all’uso
delle lenti a contatto stesse.
Le alterazioni fisiologiche corneali possono essere
dovute a diverse cause quali lo scarso apporto di
11
microgrammi di proteine in due settimane, mentre, nello stesso periodo, un materiale ionico di
pari idratazione ne raccoglie ben 338 microgrammi.
LENTI
sibilità di sostituire in tutto o in parte il silicone;
maggior resistenza alla scalfittura.
Attualmente la maggior parte dei materiali in commercio di questo tipo sono dei fluoro-siliconi-acrilati.
A CONTATTO RIGIDE
Con l’avvento dell’HEMA le strade delle lenti a contatto morbide
e di quelle rigide si dividono.
Per comprendere la differenza di
investimenti in ricerca per i due
tipi di lenti bisogna innanzitutto
sapere che il mercato delle lenti
a contatto rigide rappresenta
solo il 7 % dell’intero mercato,
anche se, contrariamente a
quanto si potesse pensare, è in
leggera crescita.
Di questo 7% una piccolissima quota, sempre più
in calo, è costituita dalle lenti a contatto non
gaspermeabili che dal 1948 sono ancora fatte con
il PMMA.
Un po’ più di ricerca è invece stata fatta per le lenti
a contatto gaspermeabili.
Il primo materiale usato nel 1968, ed ancora oggi
utilizzato per la sua resistenza alla formazione di
depositi proteici, è l’Aceto butirrato di cellulosa
(CAB).
L’esigenza di avere delle lenti con buone proprietà
ossigenative portò all’idea di utilizzare il silicone.
All’inizio degli anni Sessanta si pensò (viste le sue
capacità di legarsi all’ossigeno) di utilizzarlo per la
produzione di lenti a contatto, ma la sua instabilità
dimensionale e l’idrofobicità ne resero difficile
l’uso.
Per risolvere questi problemi, è stato allora utilizzato un silossano (monomero di silicone + ossigeno + un radicale) per creare dei nuovi polimeri.
Tra questi: silossano + PMMA, silossano + PMMA
+ VP (vinilpirrolidone), silossano + PMMA + CAB,
silossano + HEMA + VP.
Attualmente sono in commercio lenti a contatto
rigide che contengono il 7 % di monomero siliconico.
Alla metà degli anni Ottanta si incominciò ad utilizzare un nuovo elemento chimico: il Fluoro.
I fluoro-monomeri offrirono, quindi, i seguenti
vantaggi ancor oggi riconosciuti:
miglior comfort dovuto alla riduzione di attrito
tra la superficie della lente e la palpebra;
minor tendenza a formare depositi proteici;
stabilità strutturale e possibilità di ridurre lo
spessore;
ottima permeabilità all’ossigeno e quindi pos-
IL
FUTURO
–I
MATERIALI BIOMIMETICI
La parola chiave per realizzare lenti a contatto
biomimetiche (o biocompatibili) è: Fosforilcolina.
La Fosforilcolina è una
componente fondamentale della membrana che
riveste ogni cellula dell’organismo umano e che
permette alla cellula di essere riconosciuta e
accettata da tutto il resto dell’organismo stesso.
È stata sintetizzata a metà degli anni Ottanta
diventando immediatamente una componente
fondamentale nei dispositivi cardiovascolari.
I successi ottenuti in questo campo hanno quindi
suggerito l’idea di poter utilizzare la Fosforilcolina
per la produzione di lenti a contatto.
Le prime lenti a contatto biomimetiche sono già in
commercio ed approvate dalla US Food and Drug
Administration e dalla European Medical Device
Directive che hanno attestato la loro:
idoneità alla secchezza oculare;
buona resistenza alla disidratazione;
buona trasmissibilità dell’ossigeno;
basso livello di assorbimento di lipidi e proteine;
ridotta adesione batterica.
CURIOSANDO
QUA E LÀ
Il mercato italiano delle lenti a contatto “usa e
getta” è valutato intorno ai 125 milioni di
Euro, paragonabile al mercato dei saponi liquidi da doccia.
Sono stimati in ben 6 milioni i potenziali portatori di lenti a contatto tra i 16 e i 24 anni.
L’identikit dell’utilizzatore medio è ben definito:
il 45 % ha tra i 16 e i 24 anni, il 70 % sono
donne e il 47 % lavora.
In Italia è l’8 % il segmento delle lenti a contatto colorate (proporzionalmente 1/3 di quello USA), utilizzate cioè da persone che non ne
avrebbero alcun bisogno al solo scopo cosmetico. Il 75 % degli utilizzatori di lenti a contatto
colorate abbandona comunque il loro uso per
lo scarso comfort.
L’80 % del mercato delle lenti a contatto colorate è concentrato su 3 o 4 colori.
12
Il colore più diffuso per le lenti opache è il
verde (30 %), seguito dal blu (25 %), miele (25
%) e grigio (20 %).
Per le traslucide, il colore più diffuso è l’acqua
(40 %), seguito dal verde (30 %) e dal blu (30
%).
Non ci crederete, ma data la “grande” richiesta
i produttori di lenti a contatto colorate sono
stati “costretti” a lanciare sul mercato anche il
colore marrone!
E pensare che noi abbiamo sempre sognato di
avere gli occhi azzurri …
La Food and Drug Administration USA ha
dichiarato guerra alle lenti a contatto colorate.
Essendo prodotti “estetici” sono state vendute,
finora, senza ricetta e quindi senza subire i
severissimi controlli qualitativi a cui sono invece sottoposte le lenti a contatto correttive.
Avendo riscontrato decine di casi di ulcere corneali con successive infezioni, la FDA ha deciso di bloccarne l’importazione ed il sequestro
di quelle non approvate nei negozi.
D’ora in avanti potranno essere vendute, su
ricetta, solo quelle che rispettano gli standard
qualitativi della stessa FDA.
Solo l’uso di speciali lenti a contatto ha permesso e permette il raggiungimento di straordinari record di immersione in apnea.
La visione sfocata che si ha sott’acqua ad
occhi nudi è dovuta all’alto indice di rifrazione
dell’acqua stessa (1.33).
Per ovviare a ciò si utilizzano lenti con elevato
potere diottrico che in aria assume un valore di
circa 200 diottrie mentre nell’acqua “vale”
circa 44 diottrie consentendo una visione nitida.
CONCLUSIONI
In commercio esistono molti tipi di lenti a contatto
con caratteristiche diverse.
La scelta deve essere fatta oculatamente da un
contattologo in funzione del quadro clinico del
paziente, dell’uso che se ne deve fare e del
comfort che si desidera avere.
Scelte fatte da persone inesperte, magari su consiglio di amici e conoscenti, non solo rischiano di
non portare alcun vantaggio, ma, anzi, rischiano di
peggiorare un quadro clinico spesso già compromesso.
COATINGS
DI POLIMERI PER DIFENDERE I
LINI DELLE MUMMIE EGIZIE DAL
DETERIORAMENTO
di Anna Crestana*
preservarne integra la forma mortale; con essa
infatti lo spirito del defunto avrebbe dovuto affrontare il suo viaggio nell’Aldilà.
Inizialmente, il corpo veniva lavato e purificato
secondo un rituale religioso. Gli organi interni
erano estratti attraverso un’incisione lungo il fianco sinistro; quindi, il corpo veniva completamente
ricoperto con una miscela di bicarbonato e cloruro di sodio (le numerose fonti citano anche altri
sali: non esiste una “ricetta” unica), che era lasciata agire per una quarantina di giorni. Infine, il
era d’api, bitume, resine ed oli vegetali: molti
sono i composti con funzione protettiva che
gli antichi egizi spalmavano sui bendaggi di
lino che avvolgevano le loro celebri mummie. Oggi
può essere necessario un ulteriore aiuto, da parte
del mondo dei polimeri, per una efficace conservazione di questi inestimabili reperti archeologici.
Come è noto, presso l’antica civiltà egizia il corpo
del defunto, se si trattava di un personaggio di
rilievo o sufficientemente ricco, veniva sottoposto
ad una procedura di mummificazione allo scopo di
C
*
Pirelli Pneumatici, Materiali Innovativi, Viale Sarca 222, 20126 Milano
13
A
B
C
Figura 1: a) L’occhio protettivo di Horus; b) Mummia di Wah; c) Mummia di Ramses II.
stati trattati con differenti polimeri e resine, alcuni
di essi già utilizzati come protettivi in questo ambito. Successivamente, i campioni sono stati posti a
contatto con funghi di specie diverse, selezionate
tra quelle rinvenute proprio su antichi tessuti egizi.
I campioni di lino purificati sono stati opportunamente trattati con i polimeri e le resine indicati in
Tabella 1, che in genere sono stati preparati in
soluzione od in emulsione in acqua distillata.
corpo disidratato veniva lavato, adeguatamente
riempito con lini impregnati di resine vegetali e
unto con unguenti, allo scopo di preservare la
pelle il più possibile integra. La mummia era quindi pronta per essere avvolta in numerosi metri di
bende di lino, tra cui erano interposti gioielli ed
amuleti sacri con funzione protettiva, primo tra
tutti quello raffigurante l’occhio di Horus (Fig. 1a):
esso veniva posto sopra l’incisione fatta sul fianco
sinistro. Dalla mummia di Wah, del 2000 a.C.
circa, sono stati svolti ben 375 metri di bende (Fig.
1b; la foto di destra, 1c, raffigura invece la mummia del celeberrimo Ramses II).
CONSERVANTI
Tabella 1: Elenco dei polimeri utilizzati nello studio di
antichi lini egizi. Di ciascuno sono indicati il nome chimico e quello commerciale. a, b: provenienti da produttori diversi.
DEI TEMPI ANTICHI…
È quindi naturale che nei bendaggi, tra gli amuleti
ed i gioielli d’inestimabile valore artistico e storico,
passasse inosservato ciò che realmente ha protetto il corpo del defunto nei millenni fino a noi: resine ed oli vegetali, bitume e, nelle mummie più
recenti, cera d’api. Non a caso, in Copto il termine “mum” significa “cera”.
In particolare, questi composti sono stati trovati su
13 mummie sottoposte ad un’accurata analisi
(atta all’identificazione di tali protettivi) e risalenti
a diversi periodi della storia egizia, più precisamente dal 1985 al 30 a.C. Tali composti, ricoprendo le mummie con uno strato idrorepellente,
le protessero dall’umidità delle tombe. Inoltre, le
resine vegetali e la cera d’api furono utili anche
per le loro proprietà antibatteriche naturali.
…E
DEI NOSTRI GIORNI
Nome chimico
Nome commerciale
Copolimero acetato di
vinile/dibutil maleato
Mowilith DMC2
acrilato di etile/metacrilato
di metilea
Paraloid B72
acrilato di butile/metacrilato
di metile
Lascaux 360 HV
acrilato di etile/metacrilato
di metilea
Plextol B-500
metacrilato di butileb
Acryloid F-10
b
metacrilato di butile
Plexisol P-550
nylon solubile
Calaton CA
Metil-idrossietil cellulosa
Tylose MH300
Idrossipropil cellulosa
Klucel G
Carbammato d’amido
Tuttavia, tali composti non sembra che siano sufficienti per preservare questi preziosi reperti dalla
naturale degradazione. Numerosi studi sui tessuti
di lino che ricoprono le mummie sono finalizzati a
scoprire quali sono i mezzi migliori per una conservazione efficace, a breve e a lungo termine. Tali
mezzi si aggiungerebbero naturalmente alla protezione dei reperti in ambienti non aggressivi.
In un recente studio diversi campioni di antichi lini,
provenienti da bendaggi di mummie egizie, sono
I campioni sono stati successivamente messi a
contatto con le diverse specie di funghi, in coltura
per due settimane. Anche sui campioni di riferimento, non trattati con i polimeri, è stata eseguita
la medesima procedura.
Le fibre di lino sono state infine sottoposte ad analisi SEM, a prove di resistenza a trazione e di allungamento, nonché ad analisi spettrofotometriche.
14
Le variazioni dell’aspetto morfologico, della resistenza fisico-meccanica e del colore sono infatti
indici dell’avvenuto deterioramento delle fibre da
funghi.
Dai risultati delle analisi eseguite, si evince che
quasi tutti i polimeri considerati sono in grado di
ritardare la degradazione del tessuto ad opera dei
funghi selezionati. Nessuno di essi è tuttavia in
grado di impedirla. I polimeri più efficaci allo
scopo sembrano essere il Plexisol P-550 e il carbammato d’amido, mentre quelli più inadatti sembra siano l’Acryloid F-10 e il Mowilith.
Un ulteriore risultato di questo recente studio appare però allarmante: sembra che alcuni tra i polimeri che hanno mostrato scarsa o nulla resistenza
all’attacco dei funghi sopra citati (e che sono tipici
di questo tipo di reperti), siano estensivamente
usati proprio nella conservazione di tessuti antichi.
È utile ricordare come, in ricerche di questo tipo,
sia essenziale la conoscenza accurata degli effetti
chimici e biologici a lungo termine dell’applicazio-
IL
TRUCCO C’È
…
ne di materiali protettivi su reperti archeologici,
nonché della loro interferenza con le analisi su di
essi effettuate.
BIBLIOGRAFIA
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
O. Abdel-Kareem, “Microbiological testing of
Polymers and resins used in conservation of Linen
Textiles”,http://www.ndt.net/article/wcndt00/pape
rs/idn002/idn002.htm
S.A. Buckley, R.P.Evershed (2001) Nature, 413,
837-841.
S. McGowan Gays, J. Laroche Cheryl (1996)
JAIC, 35, 2, 109-121.
http://www.aldokkan.com/religion/mummy.htm
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http://www.bbc.co.uk/histor y/ancient/egyptians/mummies_01.shtml
http://www.si.umich.edu/CHICO/mummy/howtext.html
http://www.globaltechnoscan.com/9thJan15thJan02/mummy.htm
MA (NON) SI VEDE
…!!
di Giuliana Gorrasi
SI
È
PUÒ PARLARE DI BELLEZZA SENZA RICORRERE
A POETI, SCRITTORI, FILOSOFI, PITTORI
…??
POSSIBILE
RE ACQUA E
ì!! Per affrontare tale argomento vogliamo
qui “semplicemente” affidarci a chimici e
fisici. Fondotinta, rossetti, mascara, e altri
noti prodotti di bellezza sono sofisticati miscugli in
cui molecole, spesso incompatibili, come acqua e
olio, vengono “obbligate” a mescolarsi per assicurare all’utilizzatore un efficace effetto coprente
delle imperfezioni a lunga durata. Quasi tutti i
cosmetici in commercio sono emulsioni di molecole di acqua circondate da grassi, o viceversa. Le
sostanze oleose garantiscono idratazione, morbidezza e conferiscono consistenza al prodotto, ma
devono essere sciolte in un opportuno e innocuo
solvente, in quanto tal quali sono poco stendibili. Il
solvente più inerte e sicuro per eccellenza è l’acqua. Fondotinta e creme colorate sono principalmente costituiti da esil laurato o olio di jojoba e
acqua.
“FARE” L’IMPOSSIBILE:
OLIO??
MESCOLA-
Certamente!! Costringere tali sostanze a convivere
con l’acqua è possibile grazie all’utilizzo di appropriati emulsionanti che possiedono una coda idrofila e una estremità lipofila. Non è finita! Ci sono le
leggi della termodinamica contro cui combattere!!
È noto a tutti che olio e acqua, con il passare del
tempo, tendono naturalmente a smiscelarsi.
Fortunatamente esistono polimeri idrosolubili che
si rigonfiano in acqua trasformando il sistema in
un gel trasparente, e regolando la viscosità del
prodotto, lo rendono aderente e ne aumentano la
tenuta. Una classe di macromolecole indispensabili in questo campo è rappresentata dai polimeri
a base di silicone. Grazie ai siliconi aggiunti ai fondotinta, la geografia e le temperature in cui il prodotto viene utilizzato appaiono irrilevanti. Essi,
infatti, hanno la capacità mantenere inalterate
proprietà chimiche e fisiche in ampi intervalli di
S
15
ANCHE
pressioni e temperature, per cui non si sciolgono
ai tropici e non cristallizzano in Siberia e, cosa non
meno importante, non sono sensibili all’acidità
della pelle.
IL
LE LEGGI DELL’OTTICA
“GOVERNANO” …
Tutti i cosmetici devono fare i conti non soltanto con
la chimica e con le naturali “antipatie” fra ingredienti che li costituiscono, ma anche con le leggi dell’ottica. Le prestazioni di un cosmetico sono drammaticamente influenzate dalla riflessione della luce da
parte della pelle. La luce che colpisce la pelle viene
in parte assorbita e in parte riflessa. La pelle non è
opaca, e sia l’emoglobina che la melanina ne definiscono il colore. Ricercatori giapponesi hanno recentemente prodotto due tipi di polveri che controllano
la riflessione della luce da parte della pelle. Tali polveri agiscono come microscopici prismi che scompongono la luce naturale nelle sue componenti.
Queste, a seconda della lunghezza d’onda (e quindi
del colore), deviano il percorso della luce in maniera diversa. Per esempio, alcuni microprismi sono
capaci di minimizzare gli eccessi delle pelli troppo
tendenti al rosso, deviando il percorso dei raggi con
lunghezza d’onda di quelli rossi, impedendo così alle
componenti rosse della luce di uscire. Viceversa, per
ravvivare le carnagioni pallide si utilizzano microprismi che facilitano la riflessione del rosso.
Insomma, grazie alla chimica e alla fisica, anche
se il trucco c’è… non si vede!!
FASCINO DEGLI SGUARDI E DELLE LABBRA SI
DEVE UN POCHINO ANCHE AI POLIMERI??
Senza dubbio!! Anche lo sguardo (più o meno
fascinoso) deve fare i conti con i polimeri!! I
mascara sono costituiti da una fase oleosa costituita da vari componenti tra cui cere. Le cere più
usate sono: la carnauba, estratta dalle foglie di una
palma brasiliana (la candeilla), la paraffina, la
ceresina e l’ozocherite. Per rendere le ciglia più
lunghe e rigide vengono aggiunti polimeri filmogeni (es. idrossietilcellulosa). Molti altri polimeri di
natura vegetale, quali gomma arabica o derivati
della cellulosa, e sintetici, come gli acrilici o copolimeri vinilici, contribuiscono alla bellezza delle
ciglia grazie a specifiche proprietà che consentono
al prodotto di stendersi al meglio lasciando le
ciglia elastiche. I rossetti forse sono fra i cosmetici più antichi e più largamente utilizzati. Gli ingredienti sono sempre gli stessi: cere, oli, pigmenti
colorati. I rossetti più moderni hanno i pigmenti
intrappolati in sfere di silicone di pochi nanometri,
per potere rotolare sulle labbra al momento della
stesura.
RIFERIMENTI
http://cub,o.newton.rcs.it (Newton giugno 2001 - La
chimica della bellezza di Monica Marelli).
16
SOGNI
DI CELLULOIDE:
I POLIMERI AL CINEMA
di Eleonora Polo*
I
zione di un polimero naturale, la cellulosa, quindi vegetale e minerale insieme. Poi si è passati all’acetato
di cellulosa ed al poliestere. Questo film di materiale
plastico è rivestito da una emulsione contenente sostanze fotosensibili: uno strato di sali di argento, per
le pellicole in bianco e nero, tre strati contenenti ciascuno un colorante diverso (rosso, giallo e blu), per i
film a colori. Il mezzo utilizzato per legare l’emulsione al film è la gelatina, un polimero trasparente e permeabile ricavato da ossa e pelli di animali.
La pellicola può essere vista come una lunga sequenza di fotogrammi separati tra loro da un margine
(interlinea). I fotogrammi si dispongono come una
colonna al centro della pellicola affiancata da banda scura e continua: la colonna sonora, ossia la pista analogica anch’essa stampata sul film.
POLIMERI VANNO AL CINEMA?
a certo! E i polimeri costituiscono non
solo la base delle
pellicole cinematografiche,
ma ne troviamo tantissimi
sparsi qua e là in tutte le sale e negli spuntini che consumiamo durante la visione; fanno da comparse in
molte scene, e…, perché no?, danno persino il nome a film (Polyester di John Waters, 1981, uno dei
pochi film in “odorama”: agli spettatori venivano consegnati dei talloncini “gratta e annusa” che emanavano orripilanti fetori). Ci sono stati protagonisti di
film costituiti in buona parte di materiale polimerico
(E.T., King Kong, Alien…), a volte più espressivi di
attori in carne ed ossa. Invece, pare che non ci siano stati ancora polimeri registi di film o produttori…
ma, visti alcuni risultati, non si può mai dire.
M
ANIMALE,
ALL’ALBA
I derivati della cellulosa occupano un posto speciale
nella storia dei polimeri,
perché la loro invenzione
(seconda metà del XIX secolo) diede l’avvio all’era
dei polimeri sintetici. La celluloide può essere a buon
diritto considerata la prima
materia plastica industriale,
definita anche “il materiale
che la natura aveva dimenticato di creare”. Gli
impieghi di questa materia
plastica sono quasi infiniti
grazie alla sua facilità di lavorazione, colorazione, resistenza e resilienza. Tutti gli oggetti ottenuti con celluloide sono lavorati a partire da semilavorati, quali lastre, fogli, bastoni, tubi, nastri, pellicole. La celluloide può essere segata, piallata, tagliata, laminata,
piegata, forata, stirata, tornita, stampata a pressio-
VEGETALE O MINERALE?
Tutti e tre! La pellicola cinematografica appartiene a
pieno titolo a tutti e tre i regni. Essa è costituita da un
nastro continuo di materiale plastico trasparente sui
cui viene stesa una sostanza sensibile alla luce. Il primo materiale utilizzato come supporto è stata la celluloide, un polimero semisintetico ottenuto per nitra-
*
DELLA CHIMICA DEI POLIMERI: LA
NASCITA DELLA CELLULOIDE
Dipartimento di Chimica, C.S. Fotoreattività e Catalisi, via Borsari 46, 44100 Ferrara.
17
ne, cucita, inchiodata, aggraffata. Può anche essere modellata per semplice riscaldamento con acqua
o aria calda; si può incollare e decorare superficialmente. Non si può invece sottoporre a iniezione,
compressione o lavorazione in estrusore, perché si
decompone alle temperature necessarie per simili
tecnologie.
IL
GREMBIULE ESPLOSIVO
La nascita della moderna industria delle materie
plastiche viene fatta risalire al 1846, anno in cui il chimico svizzero Christian Schönbein (1799-1868),
già noto per la scoperta dell’ozono, realizzò per caso la sintesi della nitrocellulosa. Schönbein era solito condurre esperimenti nella cucina di casa a
Basilea, guardato a vista dalla moglie, che temeva
“danni collaterali”.
Sbadatamente, Schönbein
ruppe il contenitore in cui stava distillando una miscela di
acido nitrico e solforico facendone cadere il contenuto
sul pavimento. Per pulirlo il
chimico non ci pensò due volte ad usare un grembiule della moglie, che poi mise ad asciugare sulla stufa (geniale!), magari cercando di non
farsi notare. Purtroppo per lui, il grembiule prese fuoco. Con il sottofondo sonoro delle proteste della
moglie, Schönbein si mise ad analizzare l’accaduto
rendendosi conto che la cellulosa del grembiule unita
ai due acidi doveva essersi trasformata in una nuova sostanza che, oltre ad essere estremamente infiammabile, poteva essere modellata col calore per
assumere qualsiasi forma. Forse un rapporto di coppia aveva subito una incrinatura, ma era nata la nitrocellulosa, da cui è stata poi ricavata la celluloide.
plicazioni. Purtroppo i primi tentativi di produrre il nitrato di cellulosa su larga scala ad un prezzo inferiore
a quello della gomma si rivelarono economicamente poco vantaggiosi a causa del costo elevato
delle materie prime necessarie: la Parkesine
Company, fondata a quello scopo nel 1866 ad
Hackney Wick (Londra), venne liquidata dopo due
soli anni di attività.
PALLE DA BILIARDO “ESPLOSIVE”
Sempre nel 1868, dopo cinque anni di ricerche, invogliato dal premio di 10.000
dollari offerto dalla ditta
Phelan & Collander a chi avesse sviluppato un valido
sostituto sintetico dell’avorio per le palle da biliardo,
un giovane tipografo americano, John Wesley Hyatt
(1837-1920) preparò un nuovo materiale ottenuto
mescolando a caldo nitrato di cellulosa (estratta da
cotone, legno o altri vegetali) e canfora (che attenua
la tendenza all’esplosione del materiale in seguito a
collisione, una caratteristica “indesiderata” per le palle da biliardo). A differenza di Parkes, Hyatt sviluppò
anche i macchinari necessari alla lavorazione del
nuovo materiale. Nasceva così la celluloide con un
brevetto depositato il 12 luglio 1870. Hyatt e Parkes
si disputarono a lungo la priorità dell’invenzione.
Non ci sono prove che documentino la consegna del
premio, ma Hyatt si mise in proprio e fondò una piccola compagnia che divenne, più tardi, la Albany
Billiard Ball Company. Successivamente, nel 1870,
diede vita alla Albany Dental Plate Company, che doveva il suo nome al fatto che i primi utilizzatori del
nuovo materiale furono proprio i dentisti, felici di sostituire la costosa gomma vulcanizzata usata per ottenere le impronte dentarie. Due anni più tardi la
Dental Plate Company si trasformò nella Celluloid
Manufacturing Company con uno stabilimento a
Newark, nel New Jersey. È questa la prima volta
(1872) che compare ufficialmente il termine
Celluloide™ (derivato da cellulosa), un marchio depositato che ebbe tanta fortuna da diventare il nome
comune per designare, in generale, tutte le materie
plastiche a base di cellulosa.
UN MATERIALE “PER TUTTE LE STAGIONI”
Studiando il nitrato di cellulosa ottenuto da
Schönbein, Alexander Parkes (1813-1890), un personaggio prolifico di invenzioni (più di 80 brevetti)
e di figli (20 con due sole mogli), ottenne un nuovo
materiale che poteva essere “usato allo stato solido,
plastico o fluido, (che) si presentava di volta in volta rigido come l’avorio, opaco, flessibile, resistente
all’acqua, colorabile e si poteva lavorare all’utensile come i metalli, stampare per compressione, laminare”. Con queste parole l’inventore, in un foglietto
pubblicitario diffuso nel 1862, descriveva la
Parkesine, cioè un tipo di celluloide (brevettata nel
1861) di cui erano costituiti alcuni minuscoli oggetti
in mostra alla Grande Esposizione di Londra.
Parkes era convinto che la Parkesine avrebbe potuto sostituire la gomma naturale in tutte le sue ap-
18
Hyatt è stato autore di più di 200 brevetti ed ha ricevuto la medaglia d’oro Perkin nel 1914 per la sua
attività scientifica.
cando per brevissimo
tempo ogni fotogramma
davanti all’obiettivo (tecnica che Edison aveva
scartato), grazie a un sistema derivato da quello con cui le macchine
per cucire fanno avanzare il tessuto. L’idea venne messa in pratica dal capo officina dei Lumière, Moisson, con le nuovissime
pellicole flessibili di celluloide realizzate negli Stati
Uniti. Grazie al peso di soli cinque chili, la macchina da ripresa, che serviva anche per stampare le immagini e proiettarle, poteva essere portata per le strade, fra la gente comune, nei negozi, nei giardini.
Così nel 1895 nacque e fu brevettato il
“Cinematografo Lumière”.
IN THE MOVIES
Il primo film fotografico a base
di celluloide fu introdotto nel
1885 da George Eastman
(1854-1932), che cercava una
alternativa alle costose ed ingombranti lastre fotografiche di
vetro usate fino ad allora.
Nel 1891, Thomas Alva
Edison (1847-1931) usò questo film nello sviluppo
della camera da presa mobile (fino ad allora impossibile da realizzare).
In seguito, nel 1896, fu prodotto per la prima volta
un film rivestito da una emulsione che permetteva la
ripresa di numerose immagini senza che si dovesse
aprire la macchina dopo ogni scatto.
LE ULTIME PAROLE FAMOSE …
“Il cinema è una invenzione senza futuro”.
Louis Lumière
DAL MATERIALE AL FILM
Cosa ci permette di vedere un film?
Il materiale di partenza ormai c’era, ma mancava ancora qualcosa perché potesse nascere il primo film: un
sistema adeguato di ripresa.
La prima apparecchiatura
che ebbe un certo successo
commerciale venne prodotta
in America da Edison, il cui
laboratorio aveva sviluppato, verso la fine del 1889,
una fotocamera a pellicola denominata cinetografo.
L’apparecchio utilizzava le prime pellicole con supporto in celluloide inventate da George Eastman per
le fotocamere a cassetta Kodak. Edison tagliò la pellicola in strisce larghe 35 mm e vi praticò quattro
perforazioni sul bordo del fotogramma.
Era nata l’attuale pellicola cinematografica!
Le riprese venivano effettuate con una pesante macchina da ripresa fissa installata in un grande studio,
nel quale veniva introdotto e posizionato di fronte alla macchina tutto quanto doveva essere filmato. Le
immagini riprese con l’apparecchiatura di Edison
vennero mostrate al pubblico nel 1893 con il cinetoscopio, una macchina a gettoni, consistente in una scatola con una lente di ingrandimento che permetteva, a un solo spettatore per volta, di osservare le immagini in movimento su una pellicola che
scorreva con moto uniforme davanti ai suoi occhi.
I fratelli Lumière seguirono un’altra strada. Per prima cosa resero possibile la proiezione delle immagini su uno schermo e poi ebbero il colpo di genio decisivo introducendo la perforazione della pellicola,
che consentiva di far avanzare il film a scatti bloc-
Si tratta di un fenomeno detto persistenza delle immagini sulla retina: i fotorecettori (coni e bastoncelli) dell’occhio mandano impulsi al cervello anche dopo la fine della stimolazione luminosa, per
cui una immagine rimane “impressa” per almeno 1/10
di secondo (frequenza di fusione). Se si riproducono e si
fanno scorrere davanti agli occhi disegni o fotografie in
successione ad una velocità maggiore o uguale alla frequenza di fusione, noi percepiamo le immagini in movimento come nella realtà.
Le prime pellicole procedevano alla velocità di 16 fotogrammi al secondo (troppo lenta), causa del fastidioso
sfarfallio tipico dei film di inizio secolo. Con l’introduzione
del sonoro, si è passati poi a 24 fotogrammi al secondo
e, con uno speciale dispositivo, i moderni proiettori ripetono ogni fotogramma per tre volte successive, in modo che i 24 fotogrammi si susseguano con una frequenza di 72 al secondo, notevolmente superiore alla frequenza critica di fusione richiesta dalla retina. I video digitali (29.6 fotogrammi al secondo) ed il nuovo sistema
Maxi Vision (48 fotogrammi al secondo) sono ancora più
veloci e permettono una visione più nitida delle immagini in movimento.
L’EVOLUZIONE
Abbiamo visto che il primo materiale utilizzato per la
base della pellicola è stata la celluloide, un materiale plastico trasparente e incolore ottenuto trattando
il dinitrato di cellulosa o pirossilina (parente stretto del
trinitrato di cellulosa, usato come esplosivo con il nome di fulmicotone) con canfora (estratta dall’albero
di alloro) ed etanolo. Malgrado l’estrema infiamma-
19
bilità (il nome pirossilina viene
dal greco pyro, fuoco: una pallina
di celluloide può produrre fiamme
violente, dense, alte 15 cm, simili a quelle prodotte dal napalm)
l’eccezionale stabilità dimensionale della celluloide la rese insostituibile nei lavori fotografici di
precisione, fin quando fu sostituita nel secondo dopoguerra dal
triacetato di cellulosa, meno volatile ed infiammabile (le palline da ping-pong sono rimaste fra i pochi
manufatti a base di celluloide). Infatti la qualità di celluloide utilizzata per le pellicole cinematografiche è la
più infiammabile delle celluloidi e viene subito prima
della dinamite nella classifica dei vigili del fuoco: il suo
impiego aveva provocato ormai troppe vittime negli
incendi di cinema (ricordate “Ultimo Cinema
Paradiso” di Giuseppe Tornatore?) e fabbriche di
produzione e smaltimento. L’acetato di cellulosa era stato sviluppato già nel 1908 da Eastman come
materiale alternativo alla celluloide ed era preparato in modo simile mescolando cotone o polpa di legno con acido acetico, seguito da mescolamento con
opportuni solventi per plastificarlo. È stata la prima
materia plastica stampata ad iniezione: si tratta di un
materiale molto flessibile, ma poco elastico, che si
presta bene a produrre manufatti trasparenti, traslucidi e opachi. Però solo nel 1948 venne adottato come standard per la cinematografia.
Nel 1960 è stato introdotto l’uso di una base di poliestere (di solito polietilentereftalato), più resistente alla trazione e meno degradabile.
tre i tecnici ed i registi lavorano in modo più agevole e preciso con l’acetato. I due materiali sono ugualmente resistenti all’usura ed ai graffi.
Il film in poliestere è meno fragile, più resistente alla trazione e si strappa meno facilmente, quindi può
essere steso in film più sottili e leggeri dell’acetato.
È anche più resistente alla degradazione, per cui risulta particolarmente adatto a copie che possano
passare più volte attraverso i proiettori, come le
pellicole normalmente usate nei cinema. Queste
copie possono essere conservate a lungo ed archiviate senza eccessive cautele.
D’altra parte, i film di poliestere presentano alcuni
svantaggi:
il loro spessore ridotto può creare problemi con
i proiettori di vecchia generazione;
un film di poliestere non può essere incollato con
un solvente, come quello di acetato, ma richiede un processo di fusione a caldo. Di conseguenza, non è adatto per registrare gli originali
che poi devono passare al
montaggio;
le proprietà di rifrazione più elevate del poliestere producono
fastidiosi aloni intorno agli oggetti più luminosi. Per ovviare a
questo inconveniente, i produttori aggiungono un sottile strato grigio fra l’emulsione e la base per ridurre la
quantità di luce che arriva al materiale trasparente
del supporto;
essendo un materiale più rigido dell’acetato, il poliestere tende a mantenere più a lungo le pieghe della pellicola necessarie all’aggancio nel proiettore.
LA PREPARAZIONE DELLA PELLICOLA
Fino dal 1899 il film veniva preparato sciogliendo la base in un
solvente e spalmandola in modo uniforme su
lunghe tavole di vetro
da cui il solvente evaporava lasciando un sottile film trasparente. Il film poi
veniva ricoperto con l’emulsione e staccato dal vetro per essere tagliato ed avvolto su rocchetti.
Il processo oggi non è poi molto diverso, l’unica differenza consiste nel fatto che il film è steso su grandi ruote, seccato all’aria mentre la ruota lentamente aggiunge via via altro film.
IL RESTAURO DELLE PELLICOLE
Già da alcuni anni la FIAF (Féderation Internationale
des Archives du Film) ha lanciato un allarme: gran
parte dei film girati prima degli anni Cinquanta rischia
di scomparire per sempre e si valuta ora che ormai
il settanta per cento dei film precedenti agli anni
Trenta sia ormai irrimediabilmente perduto. Questo
appello è riuscito a sensibilizzare vari sponsor per cercare di salvare molti capolavori della cinematografia mondiale, ma, a causa dei costi elevati dell’operazione (da 20.000 a 75.000 €) a film in funzione dello stato di conservazione e dalla quantità di copie positive e negative disponibili come risorsa di supporto all’originale), migliaia di pellicole di autori meno
noti rischiano di scomparire per sempre.
Vediamo cosa succede ai materiali delle pellicole: il
nitrato di cellulosa adoperato fino a quarant’anni fa
per le pellicole è un materiale facilmente soggetto all’autocombustione anche a temperature relativa-
QUAL È IL MATERIALE MIGLIORE?
Ogni tipo di materiale presenta vantaggi e svantaggi e viene impiegato per scopi diversi.
Le biblioteche, i distributori ed i cineasti dilettanti traggono vantaggio dalla resistenza del poliestere, men-
20
seguiti al computer (estremamente costoso).
Con l’integrazione delle parti rovinate, il negativo del film si considera definitivamente
restaurato. Prima di
passare alla stampa
delle copie di salvezza,
su supporto in poliestere, vengono corretti luminosità e contrasto ed i master così ottenuti diventano i duplicati di riferimento: il vecchio negativo può finalmente essere conservato in archivio in condizioni ottimali di temperatura ed umidità.
mente basse. Ad aggravare la
situazione si aggiunge l’instabilità
chimica della celluloide (che rilascia acido nitrico ed ossidi di azoto) che favorisce il degrado
dell’emulsione a base di gelatina
animale, mentre l’azione combinata di muffe, funghi e umidità corrode con facilità la pellicola fino a ridurre tutto in polvere. La luce, il calore, l’umidità o il contatto con altre sostanze chimiche innescano la decomposizione che, una
volta attivata, diventa autocatalitica. La pellicola, prima si indurisce e si restringe, finendo poi per decomporsi completamente, mentre le immagini diventano sempre più sfuocate fino a scomparire del
tutto. Il rischio di scomparsa minaccia anche i film
a colori girati dopo il 1950: il fenomeno di sbilanciamento dei colori (fading) e la sindrome acetica (rilascio di acido acetico) mettono in pericolo le pellicole in triacetato in uso fino agli anni Ottanta.
Il primo intervento consiste
nell’attenta verifica delle condizioni del negativo originale. I problemi più frequenti
che affliggono le vecchie pellicole sono lacerazioni, macchie, fotogrammi mancanti,
righe sull’emulsione e sul supporto, giunte fatte con
lo scotch, perforazioni rotte. Quindi, la prima fase del
restauro consiste nella riparazione dei danni fisici della pellicola.
Poi inizia il lavoro “chimico” che consiste in un’accurata opera di pulizia per rimuovere lo strato di grasso
che si è progressivamente depositato sopra la pellicola
opacizzando le immagini e togliendo loro luminosità, trasparenza e contrasto. Con panni imbevuti di soluzioni a base di tricloroetano, si tamponano con delicatezza le due facce del negativo, strofinando leggermente soprattutto il lato della emulsione. Per ottenere la massima trasparenza si procede, poi, ad un
lavaggio ulteriore in macchina, immergendo totalmente il film in uno speciale liquido detergente.
Una volta rigenerato il supporto, il restauro non è finito, in quanto bisogna ancora sostituire i fotogrammi danneggiati o mancanti. Per pianificare gli
interventi successivi viene stampata e proiettata una copia zero del negativo e viene contemporaneamente registrata su supporto digitale la colonna sonora, restaurata mediante software che consentono
l’eliminazione quasi completa
dei disturbi dovuti al deterioramento del negativo ottico. Per
i fotogrammi più rovinati, invece, bisogna approntare interventi di ricostruzione, che
nei casi più difficili vengono e-
CURIOSANDO NELLA RETE …
La mitica Macrogalleria
http://www.psrc.usm.edu/macrog/macroplx/filmake.htm
Dal Museo della Plastica: oggetti in celluloide
http://www.sandretto.it/museo/
Formati e caratteristiche delle pellicole:
http://www.proiezionisti.com/
http://www.xs4all.nl/~wichm/filmsize.html
http://www.italymedia.it/vetrinacinema/
http://www.noemalab.com/sections/specials/specials_tech_media.html
Restauro delle pellicole e manufatti in celluloide
http://www.cinecitta.it/cservizi/cineon/cineon.shtm
http://www.oregonknifeclub.org/celluloid.html
Tutto su cinema, fotografia e meccanismi della visione
http://www.fausernet.novara.it/~lartisti/fotograf/copertin.htm
Il “cinebolario” di Caltanet: tutte le parole che avreste voluto sapere sul cinema e non avete mai osato chiedere
http://www.caltanet.it/html_pag/spettacolo/cinema/cinebolario/cinebolario.htm
Il Who is Who della plastica
http://www.plastiquarian.com
John Wesley Hyatt
http://www.zadig.it/serendip/plastica.htm
http://www.minerva.unito.it/Storia/IndustriaChimica3/ChimIn
d7.htm
http://famousamericans.net/johnwesleyhyatt/
George Eastman e la Kodak
http://www.kodak.com/US/en/corp/aboutKodak/kodakHisto
ry/eastman.shtml
http://www.ideafinder.com/history/inventors/eastman.htm
I Fratelli Lumière
http://www.pavonerisorse.to.it/museocinema/prefilm.htm
http://www.jmnanddy.com/storia.htm
http://www.wikipedia.org/wiki/Auguste_and_Louis_Lumiere
http://www.acmi.net.au/AIC/LUMIERE_BIO.html
Una “chicca”: Benigno Marcora, l’azienda che “uccideva”
i film
http://www2.varesenews.it/articoli/2003/aprile/sud/3-4marcora.htm
21
Polimeri in cucina
POLISACCARIDI
NEL PIATTO
di Deborah Fabri*
(Tab. 1) e proprietà nei polisaccaridi alimentari,
tanto da permetterne l’uso nei prodotti più disparati come addensanti, stabilizzanti, agenti gelificanti, emulsificanti, oltre che come sostitutivi dei
grassi e per il controllo della distribuzione dell’acqua. Alcuni tra gli innumerevoli esempi di applicazione sono: l’uso di amidi modificati come addensanti in salse pronte; di pectine come gelificanti in
marmellate e prodotti a basso pH; di xantano e
gomma di carruba come stabilizzanti in prodotti
dolciari; di carragenani come agenti strutturanti in
prodotti caseari (mousse, milk-shake); di carbossimetilcellulosa per aggiungere corpo a bevande
analcoliche, specialmente se contenenti dolcificanti artificiali, o per controllare la crescita dei cristalli di ghiaccio nei gelati.
L’industria manifatturiera ha aumentato costantemente l’uso di idrocolloidi (del 2-3% all’anno
nell’ultimo decennio) (1), tanto che è ormai difficile trovare un prodotto in cui almeno un additivo polisaccaridico non appaia sull’etichetta.
Anche se vengono aggiunti a bassa concentrazione (normalmente meno dell’1%), il loro impatto sulla consistenza e sulle caratteristiche sensoriali dei prodotti è notevole. La scelta dell’additivo più adatto è dettata in primo luogo dalle proprietà reologiche di ciascun polisaccaride, ma
considerazioni di prezzo e sicurezza della fornitura sono altrettanto fondamentali: la gomma arabica, prodotta in vari paesi dell’Africa, è un tipico esempio di mercato problematico per le fluttuazioni a cui è soggetto, dovute sia all’incertezza politica sia a cause naturali, come i periodi di
siccità.
lcuni dei polisaccaridi provenienti da fonti
naturali, come l’amido, sono utilizzati da
tempi immemorabili nelle cucine di tutto il
mondo, tanto che nella maggior parte delle diete
tradizionali i cibi a base di amido forniscono parte
notevole dei carboidrati necessari al sostentamento. Al giorno d’oggi la gamma di polisaccaridi che
portiamo nel piatto è molto più ampia e il loro uso
è legato alle loro proprietà funzionali invece che al
valore nutrizionale.
Quasi tutti i polisaccaridi alimentari sono classificati come additivi e quando vengono aggiunti a
cibi e bevande svolgono principalmente funzioni
legate alla consistenza del prodotto (texture),
modificandone la viscosità o la struttura.
Escludendo gli amidi, i polisaccaridi alimentari
sono inoltre considerati fibre dietetiche (cioè, non
digeribili) e quindi, oltre che vantaggiosi per la loro
funzione strutturale, sono anche considerati benefici per la salute.
La maggior parte dei polisaccaridi usati commercialmente hanno origine vegetale e vengono
estratti da piante (amido, cellulose e gomme,
come la gomma arabica), frutta (pectine), semi
(gomma guar e gomma di carruba) e tuberi (farina di konjac). Alcuni polisaccaridi sono estratti da
alghe rosse (agar agar e carragenani) o brune
(alginati). Di origine microbica sono invece lo xantano e il gellano.
A
I
CENTO RUOLI DEGLI ADDITIVI POLISACCARIDICI
È facile immaginare come una tal varietà di provenienza generi una grande varietà di strutture
*
Senior Food Research Scientist, Food Ingredients & Product Development, Leatherhead Food International, Randalls Road,
Leatherhead, Surrey KT22 7RY, UK, [email protected], Tel. 0044 (0) 1372 822 303; Fax 0044 (0) 1373 822 229
22
Tabella 1
Polimero
Struttura
Agar agar
Polimero del galattosio.
Alginato
Copolimero lineare di acido mannuronico e guluronico presenti in varie proporzioni e
sequenze diverse.
Amido
Polimero del glucosio formato da una frazione lineare (amilosio) ed una frazione
altamente ramificata (amilopectina).
Carragenano
Polimero del galattosio, parzialmente esterificato con gruppi solfato. La posizione e
numero di questi gruppi solfato caratterizzano le diverse frazioni di carragenano: iota,
kappa e lambda.
Cellulosa (derivati)
ß-glucano (polimero del glucosio) modificato chimicamente con gruppi sostituenti
come metile, idrossipropile, carbossimetile, ecc.
Pectina
Polimero complesso, eteropolisaccaridico. Contiene almeno 65% in peso di unità di
acido galatturonico, che possono essere intatte o esterificate.
Gellano
Polimero lineare con un tetrasaccaride acetilato come unità ripetitiva.
Gomma arabica
Polimero complesso, eteropolisaccaridico, altamente ramificato.
Contiene anche una frazione proteica.
Gomma di carruba
Galactomannano formato da una catena lineare di mannosio e singole unità di
galattosio come catene laterali. La proporzione mannosio:galattosio è di 3.9:1.
Gomma di konjac
Polimero di glucosio e mannosio (glucomannano) presenti in varie proporzioni e
sequenze. È parzialmente ramificato e acetilato.
Guar
Galactomannano formato da una catena lineare di mannosio e singole unità di
galattosio come catene laterali. La proporzione mannosio:galattosio è di 1.8:1.
Xantano
ß-glucano con una catena laterale di trisaccaride
(mannosio-acido glucoronico-mannosio) su unità alterne di glucosio.
RELAZIONE
TRA STRUTTURA E PROPRIETÀ DEI
POLISACCARIDI ALIMENTARI
Le più importanti proprietà funzionali dei polisaccaridi alimentari (addensanti, gelificanti e fibre)
sono dovute alla struttura chimica e all’alta massa
molecolare (2).
Le proprietà addensanti derivano dal caratteristico
comportamento di polimeri in soluzione, che
aumentano la viscosità in dipendenza dalla concentrazione. A concentrazioni minori della concentrazione critica C* (regime diluito) le soluzioni
polimeriche hanno un comportamento newtoniano, con viscosità indipendente dalla velocità di
deformazione. A concentrazioni maggiori di C*
(regime semi-diluito), in cui le catene polimeriche
cominciano a sovrapporsi e a creare concatenamenti transitori, la viscosità, inizialmente alta e
newtoniana, mostra con l’aumentare della velocità
di deformazione un tipico calo, il cosiddetto comportamento di shear-thinning (Fig. 1). Quando la
velocità di deformazione aumenta ancora il comportamento della soluzione diventa nuovamente
newtoniano, ma a minore viscosità.
La dipendenza della viscosità dalla velocità di
Figura 1: Schema dell’andamento di shear-thinning della
viscosità in funzione della velocità di deformazione per un
soluto polimerico a concentrazione maggiore di C*.
deformazione è differente per ciascun polisaccaride perché è legata al volume idrodinamico (e
quindi alla struttura chimica e rigidità della catena
macromolecolare) e alla massa molecolare.
Lunghezza di persistenza, struttura lineare o ramificata, presenza di cariche sulla catena, sono tutti
fattori che influenzano il volume idrodinamico
23
TEXTURE
cosicché, per esempio, lo xantano, relativamente
rigido, presenta un marcato comportamento di
shear-thinning già a concentrazioni di 1%, mentre
la gomma arabica, altamente ramificata e compatta, presenta un comportamento newtoniano
anche a concentrazioni del 20%.
POLISACCARIDI
DEL PRODOTTO
La varietà di consistenza che si può ottenere con
l’uso di polisaccaridi gelificanti è ampia e di conseguenza le applicazioni sono altrettanto varie. Gel
di agar agar sono generalmente duri ma fragili, ed
opachi a causa della struttura fibrillare del gel. La
consistenza dei gel di carragenano varia a seconda del tipo (duri e fragili con kappa-carragenano,
soffici ed elastici con iota-carragenano) e le principali applicazioni sono in prodotti dolciari (“gelatine vegetali”, mousse); in carni in scatola, affettati e mangimi per animali (dove migliorano le
caratteristiche di ritenzione d’acqua, cottura e facilità di taglio); in prodotti caseari (anche grazie
all’interazione del carragenano con le proteine del
latte, che aiuta a stabilizzare i prodotti, ad esempio
in bevande al latte e cacao o gelati). Le pectine
formano gel soffici a basso pH e in presenza di alti
livelli di solidi (per esempio zuccheri, come nella
marmellata). In queste condizioni le repulsioni
elettrostatiche sono ridotte e le interazioni intercatena necessarie per la formazione del gel vengono
facilitate.
È interessante notare che nessuno dei polisaccaridi alimentari forma gel che abbiano consistenza e
proprietà simili a quelle dell’idrocolloide gelificante per eccellenza: la gelatina. Questa proteina di
origine animale produce gel termoreversibili, non
soggetti a sineresi (cioè che non perdono acqua
durante la conservazione), soffici e facilmente
masticabili, con la caratteristica di sciogliersi in
bocca e ottimo rilascio del sapore.
GELIFICANTI
Le soluzioni di polisaccaridi seguono in molti casi
un comportamento viscoelastico che può essere
caratterizzato dalla grandezza del modulo elastico
(G’) e viscoso (G’’) e dalla loro dipendenza dalla
frequenza. A concentrazioni maggiori di C* alcuni
polisaccaridi possono formare “gel deboli” (con
G’>G’’) grazie a interazioni intermolecolari che
creano delle strutture tridimensionali temporanee
in cui le zone di congiunzione sono facilmente
distrutte, anche a bassa velocità di deformazione.
Un esempio tipico è lo xantano: aggiunto a condimenti pronti (per esempio vinagrette) aiuta a
mantenere in sospensione le spezie formando un
gel debole, ma la deformazione esercitata al
momento di versare il condimento è sufficiente a
creare shear-thinning e permetterne lo scorrimento dalla bottiglia.
Alcuni polisaccaridi alimentari possono invece formare gel fisici con caratteristiche di gel forte (con
G’>>G’’), in cui la struttura tridimensionale non è
dovuta a cross-link covalenti, ma è comunque
permanente. In questo caso le interazioni intermolecolari cooperative che favoriscono la formazione
delle zone di congiunzione dei gel fisici dipendono
dalla struttura primaria e secondaria dei polisaccaridi, dalla forza ionica e dalle condizioni termodinamiche. Il gel si forma a seguito della transizione coil-elica di alcune zone delle catene polisaccaridiche, seguita dall’associazione intermolecolare di eliche che crea giunzioni permanenti. Gel termoreversibili sono in realtà permanenti solo finché
le condizioni termodinamiche che favoriscono la
struttura elicoidale sono mantenute, e quindi fondono all’aumentare della temperatura (per esempio gel di carragenano o agar). Un caso particolare è quello di due cellulose modificate (metilcellulosa e idrossipropil-metilcellulosa) che seguono il
comportamento inverso e gelificano, invece di
fondere, all’aumentare della temperatura. Per questo motivo sono aggiunte a salse e prodotti per
ripieni in cui si vuole limitare l’ebollizione interna,
oppure a miscele per impanatura, in questo caso
per limitare l’assorbimento di olio. Altri polisaccaridi formano gel forti termoirreversibili per interazione delle eliche con cationi, per lo più bivalenti,
come accade per pectine, gomma di konjac ed
alginati.
SINERGIE
TRA POLISACCARIDI
Le applicazioni convenzionali di polisaccaridi
addensanti e gelificanti sono state sfruttate pienamente, ma nuove necessità emergono costantemente e un approccio interessante è quello di
usare sinergie tra polisaccaridi per migliorare o
modulare le proprietà reologiche e diversificare le
applicazioni. Le interazioni tra polisaccaridi in
soluzione sono complesse e possono generare una
vasta gamma di consistenze e comportamenti. La
gomma di carruba da sola è un semplice addensante, ma mescolata con kappa-carragenano produce gel più soffici e trasparenti dei gel di solo carragenano, mentre con lo xantano forma un gel ben
più forte del gel debole di solo xantano. La consistenza e struttura delle fasi che si formano per
azione sinergica di polisaccaridi non dipende solo
dalla struttura chimica, ma anche dalle condizioni
termodinamiche e cinetiche durante la loro formazione. La competizione tra gelificazione e separazione di fase durante il raffreddamento di miscele
di polisaccaridi in soluzione può generare micro-
24
strutture complesse (a partire da emulsioni acquain-acqua). Queste microstrutture vengono usate
per esempio in prodotti “light” perché possono
mimare le caratteristiche sensoriali proprie dei
grassi che sono stati sostituiti (per esempio in
margarine e paste da spalmare a basso contenuto
di grassi). Sinergia e complementarità delle proprietà dei polisaccaridi usati in combinazione vengono sfruttate anche nella ricerca di un sostitutivo
per la gelatina, tuttavia ancora senza successo
completo.
L’iter legislativo per l’approvazione di nuovi additivi è così lungo e costoso che produttori e utilizzatori di polisaccaridi alimentari evitano di intraprendere questa strada e preferiscono investire nella
ricerca per migliorare le proprietà degli additivi
attualmente permessi. Lo studio e sfruttamento
delle sinergie tra polisaccaridi è uno sbocco naturale e ancora pieno di possibilità nuove.
specialmente nelle società occidentali in cui diete
squilibrate hanno generato problemi di obesità a
livelli preoccupanti.
Grazie alla loro versatilità, gli additivi polisaccaridici giocheranno senza dubbio un ruolo importante in ciascuna di queste sfide. Aspettando che
nuovi prodotti vengano lanciati sul mercato, ci si
può nel frattempo divertire a leggere le etichette
dei prodotti correntemente sul mercato e cercare
di indovinare perché in una particolare formulazione è stato usato un polisaccaride piuttosto che un
altro.
NUOVE
(3)
REFERENZE
(1)
(2)
TENDENZE E FUTURO DEI POLISACCARI-
DI ALIMENTARI
Tra le tendenze che influenzeranno l’industria alimentare a breve e medio termine si può prevedere l’aumento del consumo di cibi pronti, la richiesta di nuove consistenze nei cibi, la necessità di
prolungare la durata di conservazione ma ridurre i
tempi e costi di produzione, e l’aumento della
coscienza dei consumatori in fatto di qualità, valore nutrizionale del cibo e benefici per la salute (3).
Oltre all’ormai tradizionale sforzo verso una produzione più economica e il miglioramento della
qualità dei prodotti, alcune tendenze sono relativamente recenti. Per esempio, la ricerca di ingredienti alternativi accettabili da particolari gruppi
etnici diventerà fondamentale in società multietniche; mentre cibi con basso contenuto di grassi,
basso contenuto calorico o fortificati con additivi
funzionali sono un mercato in crescita costante,
G.O. Phillips & P.A. Williams Eds. (2000).,
“Handbook
of
hydrocolloids”,
Woodhead
Publishing Ltd.
M. Rinaudo (1993) in “Food Hydrocolloids:
Structures, Properties and Functions”, Ed. K.
Nishinari & E. Doi, Plenum Press, pp. 21-34.
“The Foresight Report: identifying key trends,
technologies, and other issues for Members. 20012005” (2001) Leatherhead Food International.
GLOSSARIO
Polisaccaride: carboidrato polimerico formato da
catene di monosaccaridi legati mediante legami
glicosidici. Il grande numero di monosaccaridi
presenti in natura e la molteplicità di siti reattivi
(gruppi idrossile) su ciascuno di essi, genera la
grande varietà di strutture primarie e secondarie
tipiche dei polisaccaridi.
Idrocolloide: definizione generica per polisaccaridi
o proteine ad alto peso molecolare, solubili in
acqua calda o fredda, che vengono usati per
modificare le proprietà reologiche di una soluzione.
25
LA
RICETTA DI
PIPPI
Lasagne al basilico e pinoli
Sfoglia per lasagne
Farina 00
Burro
Latte intero fresco
Sale
Estratto per brodo vegetale
Basilico
Parmigiano reggiano grattugiato
Pinoli
Olio extravergine di oliva
250 grammi
60 grammi
60 grammi
1 litro
qb
a piacere
50 foglie
150 grammi
100 grammi
a piacere
Preparazione
Preparare una besciamella nel seguente modo: far fondere a fuoco basso il burro, appena inizia a soffriggere aggiungere la farina e mescolare velocemente (con una frusta) fino ad ottenere un composto
omogeneo. Aggiungere tutto il latte e scaldare a fuoco basso mescolando continuamente con un cucchiaio di legno (che va fatto scorrere a contatto del fondo della padella per evitare la formazione di uno
strato più denso che potrebbe “carbonizzare”!). Insaporire con un pizzico di sale ed un po’ di estratto
per brodo vegetale (preferibilmente senza glutammato). Quando la salsa si addensa e comincia a bollire spegnere la fiamma e far fondere un pezzetto di burro sulla superficie della salsa per evitare la formazione della “pellicina”.
Pulire bene le foglie di basilico senza lavarle e senza stropicciarle troppo. Polverizzare al robot i pinoli
ed aggiungere il parmigiano. Passare al robot le foglie di basilico a cui si è aggiunto un po’ di sale,
unire il composto di pinoli e formaggio e qualche cucchiaio di olio extravergine di oliva e riprendere a
tritare il tutto (nota: non tritare per molto tempo per non scaldare troppo la salsa e rovinarne quindi il
sapore).
Accendere il forno per portarlo a 180° C.
Prendere una teglia da forno e ricoprire il fondo con qualche cucchiaiata di besciamella, disporre il
primo strato di sfoglia su cui si spalma altra besciamella mescolata con un po’ della salsa di basilico
e pinoli. A piacere aggiungere una spolverata di parmigiano. Continuare così alternando la sfoglia e le
due salse e l’eventuale parmigiano. Finire con uno strato di salsa ed un abbondante spolverata di parmigiano.
Infornare fino a cottura (tempi e temperatura del forno dipendono dal tipo di sfoglia scelta: seguire le
istruzioni riportate sulla confezione).
26
Biopolimeri
LA
DOPPIA ELICA DEL DNA:
UNA SIMPATICA CONFORMAZIONE
DI MEZZA ETÀ
di Roberto Rizzo
Nature (n. 4356, pp. 737-738, una nota di appena
due pagine) è scritto: “…It was not escaped our
notice that the specific pairing we have postulated
immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material…”. Più tardi, nel
1957, Crick definì la sequenza delle basi azotate
lungo la catena del DNA come “informazione biologica” e postulò il famoso “dogma centrale della
biologia molecolare” per il quale l’informazione
viene trasmessa dagli acidi nucleici alle proteine.
Esattamente su queste basi, lo studio delle
sequenze di DNA dell’uomo e delle scimmie antropomorfe ha definitivamente chiarito la vicinanza,
in senso evoluzionistico, di queste specie. Tra l’altro, è stato anche dimostrato che i primati africani
(scimpanzé e gorilla) sono più vicini all’uomo dei
primati asiatici (orangutan) e quindi la specie
uomo è sostanzialmente una scimmia africana.
L’analisi di sequenze del DNA ha anche permesso
di determinare, con precisione maggiore di quella
basata sui reperti paleontologici, la distanza temporale tra le specie di oggi e gli antenati comuni:
l’antenato comune dell’uomo e dello scimpanzé
visse molto probabilmente fra i quattro ed i sei
milioni di anni fa.
Lo studio delle sequenze genomiche delle popolazioni umane, poi, ha mostrato che la maggior
parte delle variazioni geniche riscontrabili fra le
popolazioni africane differiscono fra loro più delle
variazioni osservate fra popolazioni africane e
popolazioni europee o asiatiche. La conclusione è
che siamo tutti africani e che o viviamo in Africa o
siamo emigrati dall’Africa in un passato piuttosto
recente. Altri ominidi, come il Neaderthal oggi
estinto, sembrano non aver contribuito in modo
on questi due articoli della rubrica “I
Biopolimeri” AIM Magazine intende celebrare
il cinquantenario della definizione della struttura tridimensionale del più popolare tra i biopolimeri: il DNA. La scoperta della struttura a doppia
elica ha dato vita ad una vastissima sequenza di
nuove conoscenze ed alla definizione di nuove discipline e, fra queste, due sono stati gli eventi fondamentali: la nascita della biologia molecolare e la
messa a punto dei metodi dell’ingegneria genetica.
Dal 1953 ad oggi, il progresso delle conoscenze in
campo biochimico è tale che concetti definiti solo
30 anni fa a volte sono decisamente superati attraverso una sempre migliore conoscenza dei meccanismi molecolari dei processi che sottintendono
il funzionamento cellulare. Christian B. Anfisen
ottenne il premio Nobel nel 1972 per i suoi studi
sulla relazione tra sequenza di amminoacidi proteine e la loro struttura tridimensionale. Anfisen
dimostrò che l’enzima ribonucleasi era capace di
passare spontaneamente (sotto le opportune condizioni chimico-fisiche) dallo stato denaturato,
privo dei necessari ponti disolfuro, allo stato nativo e biologicamente attivo. Oggi si sa che, al contrario della ribonucleasi, molte proteine hanno
bisogno di un aiuto per raggiungere la corretta
struttura trimensionale e questo aiuto viene fornito da altre proteine che, per questo, hanno avuto il
nome di “Chaperoni” o “Chaperonine”.
La scoperta della doppia elica, al contrario, è
rimasta una pietra miliare della biochimica e le sue
ricadute hanno profondamente influenzato diversi
aspetti delle conoscenza, dalla medicina all’antropologia. Nell’articolo di J.D. Watson e F.H.C.
Crick, che fu pubblicato il 25 aprile 1953 su
C
27
sostanziale alla costituzione del genoma dell’uomo
moderno. Infine, è stato dimostrato che le diverse
popolazioni umane, spesso, e purtroppo comunemente, chiamate “razze”, non sono caratterizzate
da differenze genetiche definite. Al contrario, succede spesso che il genoma di un europeo sia più
simile a quello di un asiatico o di un africano che
non a quello di un altro europeo.
L’acquisizione recente dell’intero genoma umano
ha accresciuto di molto la possibilità di arrivare
presto alla conoscenza dei meccanismi patologici
di molte malattie gravi ed oggi la terapia genica è
in avanzata fase sperimentale. Tuttavia, gli studi
condotti su gemelli omozigoti mostrano che non
tutto dipende strettamente dai geni: l’ambiente, lo
stile di vita ed altri stimoli esterni hanno influenza
sui geni, o forse meglio sui meccanismi di espressione genica, producendo diverse probabilità di
sviluppare una malattia. Oggi si hanno idee un po’
più precise sull’interazione tra geni ed ambiente
che ci circonda, ma molto deve essere ancora
compreso e si tratta di argomenti estremamente
attuali come quello del problema della pericolosità
del fumo passivo che è ancora fonte di discussioni.
Se si riflette sull’informazione di tipo medico che ci
arriva quotidianamente, attraverso i giornali e la
televisione per esempio, ci accorgiamo che la
concezione stessa della medicina sta cambiando.
Guardando al rapporto che la medicina ha avuto
nel tempo con la società ci accorgiamo che siamo
forse nel pieno di una rivoluzione copernicana: la
medicina non è (sarà) più solo una via per guarire, ma anche e soprattutto una guida per rimanere sani. Allo stesso tempo, la conoscenza più
approfondita dei meccanismi molecolari dei processi biochimici ha già portato a notevoli progressi nella diagnostica e nelle terapie, ma molto resta
ancora da fare, soprattutto nello studio delle
malattie complesse che probabilmente sono
caratterizzate da determinanti di origine sia genetica che ambientale. Nel futuro, i progressi della
genomica e della proteomica porteranno a conoscenze migliori nel campo dei test di predisposizione, nell’identificazione di nuovi target di farmaci, nello sviluppo di nuove tecnologie di medicina
molecolare basata su proteine “terapeutiche” e
sulla terapia genica. Probabilmente il successo
maggiore si avrà quando si riuscirà a modellare la
medicina sulle caratteristiche individuali piuttosto
che su quelle di una popolazione di pazienti.
Ma torniamo più precisamente al soggetto di questo
articolo, la struttura del DNA, per indicare alcuni dei
punti dove è diretta la ricerca che si interessa dei
problemi esposti più sopra. È opportuno sottolineare che si parla spesso di biologia molecolare e di biologia cellulare. Abbiamo, cioè, conoscenze piuttosto
approfondite su scala biomolecolare e su scala cellulare; tuttavia, poco sappiamo di come più biomolecole si assemblano per formare superstrutture a
livello della cosiddetta “mesoscala”. È proprio a
questo livello che oggi è diretta la ricerca sul DNA.
Due, in particolare, sono i problemi che attraggono i
ricercatori. Il primo è quello dell’impacchettamento
del DNA nel nucleo della cellula; il secondo è quello
connesso con i meccanismi di trascrizione e replicazione. L’impacchettamento del DNA nei cromosomi
deve essere tale da far entrare delle molecole, che,
nella loro conformazione completamente estesa, in
totale sono lunghe più di un metro in uno spazio di
circa 10-16 m3. La densità di un sistema del genere è
di circa 100 mg/mL che corrisponde alla densità di
un gel polimerico molto viscoso. È in un sistema del
genere che devono operare enzimi che legano in
qualche modo porzioni della struttura della cromatina, che svolgono parti del DNA, che copiano geni
nei diversi RNA messaggeri e che replicano l’intero
genoma quando interviene la divisione cellulare.
Tuttavia lo studio della struttura degli acidi nucleici e
dei polinucletidi di sintesi non si limita agli aspetti
legati alla loro funzione biologica. Oggi sono in corso
ricerche che prendono spunto dalla struttura peculiare di questi biopolimeri per proporre la costruzione di sistemi chimici nanostrutturati da utilizzare nel
campo dei materiali. L’appaiamento specifico di
segmenti di catene, tramite la complementarità delle
basi puriniche con quelle pirimidiniche, fa sì che
possano essere costruiti sistemi molto regolari che
funzionano da stampo su base nanometrica, per
esempio nella costruzione di microcircuiti elettrici.
Una di queste applicazioni è particolarmente interessante per chi si interessa di struttura di macromolecole biologiche e prevede la possibilità che
molecole proteiche siano regolarmente legate ad
una struttura di supporto regolare e simmetrica formata da catene opportune di polinucleotidi. La geometria di queste catene deve essere tale da formare
maglie che simulano un reticolo cristallino nel quale
proteine, che normalmente non cristallizzano, si
dispongono in modo regolare nelle tre dimensioni
per potere essere sottoposte a esperimenti di diffrazione dei raggi X.
Pur a cinquanta anni, la conformazione degli acidi
nucleici si prepara dunque ad una lunga seconda
giovinezza che la vede protagonista in campi attuali
come la genomica/proteomica e la scienza dei
materiali.
Coloro che volessero approfondire questi argomenti possono consultare i fascicoli che Nature e
Science hanno dedicato al cinquantenario della
scoperta della doppia elica:
– Nature (2003) 421, 395-453
– Science (2003) 300, 277-296.
28
Il contributo che segue è gentilmente offerto dal gruppo di ricerca che si occupa di struttura del DNA
presso l’Università di Roma “La Sapienza” e che ringrazio sentitamente. Gli autori si propongono di
descrivere uno degli approcci moderni allo studio di questo biopolimero mirato proprio a spiegare le
caratteristiche strutturali che governano i processi biologici di replicazione, trascrizione ed organizzazione dei cromosomi.
FROM
THE SEQUENCE TO
THE SUPERSTRUCTURAL PROPERTIES
OF DNAS
C. Anselmi 1, P. De Santis
1*
, R. Paparcone 1, M. Savino 2, A. Scipioni
1
ABSTRACT
A statistical-mechanics model for predicting intrinsic and induced DNA superstructures as well as their thermodynamic properties is presented. Induced superstructures are obtained by adopting the principle of minimum
deformation free energy, evaluated in the Fourier space, in the framework of first-order elasticity. The model works
very satisfactorily in predicting the thermodynamic constants of DNA circularization and the nucleosome thermodynamic stability in terms of sequence.
Viene illustrato un modello meccanico statistico per prevedere le superstrutture intrinseche ed indotte del DNA e le
loro proprietà termodinamiche. Le superstrutture indotte sono ottenute adottando il principio della minima energia
libera di deformazione, valutata nello spazio Fourier secondo un’approssimazione armonica. Il modello prevede, in
buon accordo con i dati sperimentali, le costanti termodinamiche di circolarizzazione del DNA e la stabilità termodinamica dei nucleosomi in funzione della sequenza.
logically important DNA tracts are found to be
curved, such as protein-binding regions, transcription loops and nucleosomes. This suggests that
sequence-dependent curvature plays a relevant
role in the management of the complex physicalchemical transformations in the living matter.
Sequence-dependent DNA curvature can be conveniently represented by a complex function of the
sequence number, n as:
INTRODUCTION
The reductionistic program of Molecular Biology
represents the attempt to explain the immense
variety of phenomena in living matter in terms of
the physical chemistry laws. The substantial
homogeneity and the consequent conformational
degeneracy of the nucleotide residues along DNA
double helix have recently allowed a good progress
in the knowledge of the functional organisation of
the genome as well as the prediction of some biologically relevant properties in terms of the
sequence. In fact, the base pairing and stacking
restrict the structural variance to relatively slow
sequence dependent structural modulations which
result in the curvature of the DNA axis. Many bio-
c (n, t), the curvature of the double helix per bp, is
equal to the sum of static and dynamic contributions. It is calculated over recurrent turns and
1
Dipartimento di Chimica, Università “La Sapienza”, P.le A. Moro 5, I-00185 Roma; 2 Dipartimento di Genetica e Biologia
Molecolare, Università “La Sapienza”, P.le A. Moro 5, I-00185 Roma; * Corresponding author. Tel.: +39 06 49913228; Fax: +39 06
4453827; E-mail address: [email protected]
29
assigned to the central base pair of the nth turn, at
the time t; d(s) = (ρ- iτ) is the intrinsic deviation from
the canonical B-DNA structure of the sth dinucleotide step in terms of the roll, ρ and tilt, τ, angles
(Fig. 1) and δ(s, t) the corresponding stochastic
terms; ν is the helical average periodicity at the nth
turn; χ(n, t) represents the local dynamic fluctuations at the time t and its average is obviously zero.
Therefore the time average or the ensemble average
curvature simply corresponds to the intrinsic curvature, c(n), of the DNA sequence and is the Fourier
transform amplitude of local deformation distribution, d(s), with the double helix periodicity (1).
that not only the dyad symmetry, but also the
location of the most significant curvature peaks is
similar between the two profiles.
Figure 2: Comparison between experimental and theoretical intrinsic curvature of the 1010 bp palindromic dimer
from the highly curved Crithidia Fasciculata DNA.
S EQUENCE - DEPENDENT
Figure 1: Orientational parameters of the base pair average plane in a dinucleotide step.
MAPPING
DNA is generally organised in formally or virtually
circular topological domains as in bacterial-viral
DNAs, plasmids, and mitochondrial DNAs as well as
in the loops of prokaryotic and eukryotic genomes.
The circularization propensity of a molecular chain
is conveniently represented by the J factor, first
introduced by Jacobson and Stockmayer, as the
ratio of the equilibrium constants for circularization and bimolecular association:
SEQUENCE-DEPENDENT
TURE AND FLEXIBILITY FROM
MICROSCOPY
CIRCULARIZATION
PROPENSITY
DNA CURVASCANNING FORCE
IMAGES
The analysis of the Scanning Force Microscopy
(SFM) images allows us to estimate both intrinsic
curvature and differential flexibility along a DNA
chain. In the framework of first-order elasticity, the
ensemble average curvature profile is equal to the
intrinsic curvature whereas the corresponding dispersion is proportional to the flexibility (2).
We investigated palindromic constructs, where the
sequence is the same reading from either end or
the other and introduced a vector c(n, m), which
represent in modulus and direction the DNA curvature at the nth position, when it is sampled at
intervals of m bp. Its ensemble- or time-average
represent the intrinsic curvature and its dispersion,
〈χ(n, m)2 〈 , allows the evaluation of the sequence
dependent stiffness as:
where [C], [L] and [D] indicate the concentrations
of the linear, circular and dimeric DNAs.
We have modelled the circularization process of a
DNA tract adopting a statistical mechanics
approach calculating the pertinent canonical partition functions. The required deformation free
energy was evaluated assuming first order elasticity. The J factor is thus formulated as:
where NA is the Avogadro number and 〈r2kp 〈 the
Kratky-Porod average end to end square distance.
The exponential terms contain the ground-state
(∆E°circ), and thermal fluctuations 〈∆E circ 〈 elastic
energy and are the sum of the energies required by
b* is the bending force constant of a standard
DNA. As an example, Fig. 2 reports the theoretical intrinsic vs the experimental average curvature
of the 1010 bp palindromic dimer from the highly
curved Crithidia Fasciculata DNA (2). It is evident
30
affinity of the histone octamer to DNAs with different sequences, curvature and length, appears to
be restricted within only a few kcal per mole of
nucleosome, which suggest that the DNA-histone
recognition could be driven by simple elastic energy differences resulting from the DNA intrinsic
curvature and/or flexibility.
Adopting first-order elasticity, we calculated the
canonical ensemble free energy to transform the
DNA intrinsic superstructure into the nucleosomal
structure, and evaluated the thermodynamic equilibrium of the competitive nucleosome reconstitution experiments.
If ∆G(k) represents the nucleosome reconstitution
free energy difference of the kth ∆NA tract with L
= 146 bp along a sequence with N bp, the free
energy per mole of nucleosome, DG, pertinent to
the whole DNA is:
the bending and twisting transformations. They
have been conveniently evaluated in the Fourier
space (3).
Fig. 3 shows the comparison between the theoretical J-factors and the corresponding experimental
values obtained by different authors (3) and references therein]. It is interesting that all the values
spread in a range of about 6 orders of magnitude,
even if most sequences have practically the same
length (about 150-160 bp). This is a clear demonstration that J-factor strongly depends on curvature effects.
The exponential term represents the equilibrium
constant pertinent to the nucleosome reconstitution at the kth DNA tract.
Adopting a statistical mechanical approach, we
evaluated the elastic contributions to the partition
functions, due to the bending and twisting energies
necessary to distort the intrinsic structure of the
kth DNA tract in the nucleosomal form, we
obtained (5, 6):
Figure 3: Comparison between theoretical and experimental J-factors.
where ∆E°(k) is the minimum elastic energy
required to distort the L bp kth tract in the nucleosomal form. 〈s〈 is the average stiffness factor (s =
b/b* 〈 , the normalized bending force constant ) of
the kth DNA tract. Z is equal to b/(RTL)AnAf°,
where An and Af° are the Fourier transform amplitudes with frequency -0.17 of the nucleosome and
the free DNA curvature function along the kth
tract of the sequence. It is worth noting that AnAf
represents the correlation between the superstructure of the nucleosomal DNA and that of the free
form, according to the convolution theorem. Jo(iZ)
is the zero-order Bessel function of the imaginary
argument Z. The term -3/2 L ln〈s 〈 represents the
loss of degrees of freedom of the free DNA in
nucleosome formation, which increases the stability of stiffer sequences. The last contribution, proportional to the square of the intrinsic effective
curvature of free DNA destabilises the nucleosome
formation (w = 3.2 Kcal rad-2/nucleosome is an
empirical constant).
INDUCED CURVATURE AS AN ELASTIC DEFORMATION OF THE INTRINSIC CURVATURE: SEQUENCE
DEPENDENT
NUCLEOSOME
THERMODYNAMIC
STABILITY
The analysis of the DNA-protein interactions is an
essential step towards a better understanding of
molecular mechanisms of gene regulation.
Proteins are capable of recognising and amplifying
as well as inducing curvature in DNA tracts. The
most relevant case is represented by the nucleosome formation.
Nucleosome, the elemental unit of chromatin, is
the association complex of DNA (146 bp) with the
histone octamer. It is characterised by a flat solenoid-like structure where the DNA axis is wrapped
on the protein core of the histone octamer with a
pseudo-dyad symmetry (4).
Competitive nucleosome reconstitution experiments provide the quantitative estimate of differential nucleosome thermodynamic stability. The
31
agreement is straightforward and suggests the
conclusion that DNA intrinsic curvature is the
main factor that controls nucleosome stability and
positioning.
CONCLUSIONS
The implication of DNA curvature and flexibility in
mechanisms, which govern biological processes
such as replication, transcription and chromatin
organisation, appears to be a complex problem
involving static and large-scale dynamic effects.
The results obtained suggest that DNA curvature
and flexibility are the main determinant of DNA
macroscopic behaviour and that in molecular systems with such a large degree of complexity, the
average molecular properties dominate over the
local features, as in a statistical ensemble.
Figure 4: Comparison between theoretical and experimental nucleosome reconstitution free energies of
synthetic and natural DNA fragments (5, 6).
REFERENCES
(1)
Therefore, DNA curvature plays two opposite roles
in nucleosome stability: one favouring the nucleosome formation by reducing the elastic free energy required to distort a given DNA tract in the
nucleosomal structure, the other, related to the
curvature of the DNA free form, reducing the DNA
affinity for histones. The latter curvature effect is
related to the small-groove narrowing and was
interpreted as the free energy that DNA spends to
release a part of the ‘spine of water’ (and counterions) displaced by the histone interactions (7).
Fig. 4 shows the comparison between experimental (5, 6 and references therein) and theoretical
nucleosome reconstitution free energies of synthetic and natural DNA fragments of different
length, intrinsic curvature and flexibility. The
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
32
P. De Santis, A. Palleschi, M. Savino and A.
Scipioni (1990) Biochemistry 29, 9269-9273.
B. Sampaolese, A. Bergia, A. Scipioni, G.
Zuccheri, M. Savino, B. Samorì, and P. De Santis
(2002) Proc. Natl. Acad. Sci USA 99, 1356613570.
C. Anselmi, G. Bocchinfuso, P. De Santis, M. Fuà
and M. Savino (1996) J. Phys. Chem. 100, 99689973.
D.A. Davey, D.F. Sargent, K. Luger, A.W. Maeder
and T.J. Richmond (2002) J. Mol. Biol. 319, 10971113.
C. Anselmi, G. Bocchinfuso, P. De Santis, M.
Savino and A. Scipioni (1999) J. Mol. Biol. 286,
1293-1301.
C. Anselmi, G. Bocchinfuso, P. De Santis, M. Savino
and A. Scipioni (2000) Biophys. J. 79, 601-613.
H.R. Drew and R.E. Dickerson (1981) J. Mol. Biol.
151, 535-556.
Intellectual Property Monitor
COMPETIZIONE
SCIENTIFICA E
PRODUZIONE BREVETTUALE
di Giuseppe Conti*
Da un confronto internazionale, in particolare con
alcuni tra i Paesi europei più attivi nella tutela della
proprietà intellettuale, emerge che c’è ancora
molta strada da percorrere. L’impatto quantitativo
della produzione brevettuale universitaria italiana
è paragonabile solo con quella Spagnola (116) e
Tedesca (109, quest’ultimo dato è viziato dal fatto
che è da circa un anno che la titolarità delle invenzioni sviluppate all’interno dell’Università è stata
concessa all’Ente stesso). L’Olanda (237) e la
Francia (264) hanno valori doppi rispetto all’Italia
ed il valore della Gran Bretagna è addirittura superiore di un ordine di grandezza (1542).
Ad un’analisi più approfondita, che ad esempio
confronti la produzione brevettuale pro-capite
degli Atenei (Numero di domande EPO/numero di
ricercatori) e la filtri in relazione alla disponibilità
di fondi per la ricerca, si può notare, con una certa
sorpresa, che le principali università italiane sono
in linea con la media europea.
Un ulteriore dato interessante, valutabile nel
medio periodo, sarà l’impatto di questi brevetti sul
mondo industriale riassumibile ad esempio nel
numero di brevetti ceduti o concessi in licenza.
Per arrivare a competere ad armi pari è necessario un mix di fattori quali la volontà comune, strategica e operativa, di perseguire l’obiettivo, le
risorse, umane e finanziarie, per supportare questi
sforzi e un sistema economico, finanziario e politico nazionale non ostile.
L’obiettivo è di valorizzare i risultati della ricerca
universitaria attraverso una corretta gestione della
proprietà intellettuale atta a favorire la ricaduta
industriale nazionale. L’università può e deve esse-
utonomia finanziaria e aumento della competizione tra Atenei? Modelli di successo
Americani, Inglesi o Finlandesi? Normative
nazionali sulla protezione della proprietà intellettuale in continuo cambiamento? Necessità e desiderio di valorizzare la ricerca universitaria attraverso un’efficace ricaduta industriale, prevalentemente nazionale?
Queste ed altre sono le motivazioni che stanno
spingendo molte università italiane ad un vero e
proprio cambiamento culturale che avvicinerà
sempre più, mediante l’uso dello strumento brevettuale, i risultati della ricerca al mondo industriale.
È tempo di colmare il gap culturale, in termini di
protezione della proprietà intellettuale, che ci
separa da altri Paesi e di creare strutture di supporto per il ricercatore italiano, al fine di rendere
più competitivo l’intero sistema della ricerca italiana. Il recente diffondersi di uffici universitari dedicati alla gestione della proprietà intellettuale ha
contribuito ad aumentare la propensione alla brevettazione da parte degli atenei italiani. Nel caso
specifico del Politecnico di Milano, dal 1998 ad
oggi si è registrata una forte crescita del numero di
brevetti europei depositati.
A livello nazionale i dati relativi all’attività brevettuale nel decennio 1991-2000 mostrano l’importanza, in termini quantitativi, della “produzione
brevettuale” delle università italiane che, con 101
brevetti, si attesta al 37,5% del numero totale di
brevetti europei depositati dagli Enti di Ricerca
Pubblici italiani (esclusi i brevetti a titolarità
MURST).
A
*
TTO Manager, Politecnico di Milano
33
re il motore dell’innovazione del Paese ma affinché
questa innovazione non rimanga sulla carta di
qualche pubblicazione è necessario stringere rapporti e collaborazioni forti con il mondo industriale. La speranza è che il sistema industriale nazionale riacquisti competitività e che, in prospettiva,
intorno agli atenei possano nascere aree a grande
concentrazione di imprese e capitali come quelle
che sono sorte in America vicino alle grandi università: la Silicon Valley o la zona intorno a Boston
dove si sono moltiplicate negli ultimi anni le
società biotech alimentate dalle facoltà mediche e
scientifiche di Harvard e Mit. “L’università potrebbe essere vista anche da noi come il collaboratore
naturale dell’imprenditore”: ne è convinto il Prof.
Pietrabissa, direttore dell’Ufficio di Trasferimento
Tecnologico del Politecnico di Milano, ma dovrebbero esserlo anche tanti amministratori delegati di
aziende presenti sul territorio italiano ancora troppo poco sensibili ad investire in ricerca in Italia.
Queste, ed altre, sono le motivazioni che hanno
spinto più di 30 università italiane a fondare un’organizzazione a rete che possa tracciare le linee
guida strategiche del trasferimento tecnologico
italiano. La condivisione di esperienze e metodologie, un piano di formazione interna, una campagna informativa a livello nazionale, la centralizzazione di alcune attività promozionali sono solo
alcuni degli strumenti necessari a rendere operativa la rete.
Il Prof. Pietrabissa, direttore dell’Ufficio di
Trasferimento Tecnologico del Politecnico di
Milano, di recente eletto come rappresentante del
Network per la Valorizzazione della Ricerca
Universitaria, insiste sull’importanza di creare
sinergie tra gli Atenei sui temi della proprietà
intellettuale sia a livello strategico che operativo,
e anticipa una forte campagna promozionale su
questi temi: “è fondamentale creare una nuovo
attore nel processo di valorizzazione della ricerca
universitaria: i risultati della ricerca rimangono
tali se non sono adeguatamente sviluppati, valorizzati e trasferiti. La condivisione di strategie in tal
senso consentirà alle università aderenti al
Network di essere ascoltate da tutti gli attori istituzionali italiani”.
34
I Giovani
Nel porvi i miei saluti come curatore della rubrica “I Giovani” ho il piacere di presentarvi questo breve
articolo di Augusto Palombini dell’Istituto Universitario Orientale di Napoli, attuale segretario nazionale dell’ADI (Associazione Dottorandi e Dottori di Ricerca Italiani) e curatore tra l’altro del libro “Cervelli
in fuga” edito da Avverbi, che ha come scopo quello di iniziare una discussione sulle prospettive lavorative sia di un giovane laureato sia di un “giovane” con eccellente esperienza di ricerca alle spalle.
Come è cambiato e quali saranno le tendenze future del mercato del lavoro, in ambito accademico o
industriale, sono due delle domande alle quali cercheremo di dare risposta nei prossimi numeri del
Magazine, e lo faremo in maniera neutrale dando voce non solo a conoscitori del settore macromolecolare, ma ad esperti riconosciuti, nonostante l’età, di queste problematiche. Discussione che sarà il tema
principale della sessione “Macrogiovani” del prossimo Convegno Aim a Pisa, alla quale parteciperanno
esperti sia del mondo accademico che produttivo. Invitando tutti coloro, giovani e non, interessati a
queste problematiche a contattare i responsabili di questa rubrica, auspico un’ampia partecipazione a
questa prossima iniziativa AIM.
Loris Giorgini
LA
RICERCA UNIVERSITARIA OGGI: QUALI
PROSPETTIVE PER UN GIOVANE?
di Augusto Palombini
smo o al pessimismo, e nemmeno un’attenta analisi può soppesare ragionevolmente l’impatto degli
uni rispetto agli altri. Il modo più ragionevole di
consigliare un giovane è dunque, semplicemente,
renderlo consapevole degli orientamenti presenti e
delle forze in gioco.
Il primo dato di rilievo è legato proprio a quell’alternanza di periodi di assunzioni e di chiusura cui
si è già accennato. Il più recente e rilevante episodio di immissioni nei ruoli universitari ha una data
precisa, quella del 1980. In quell’anno fu emanata
una legge che consentì ad un numero estremamente elevato di personale dotato di laurea e
impiegato in varie forme di attività precaria nel
mondo universitario (si parla di decine di migliaia
di persone) di accedere al posto fisso con delle
verifiche personali dell’attività svolta, senza passare per un concorso. Quel fenomeno, che saturò i
posti vacanti persino oltre le disponibilità di organico, penalizzò gravemente la generazione che si
laureava mentre la legge veniva emanata, deter-
arlare delle prospettive di carriera per un giovane che si affaccia al mondo della ricerca è
oggi particolarmente difficile. L’università italiana negli ultimi quarant’anni non è mai stata in
grado di realizzare un sistema di norme in grado di
rendere omogeneo nel tempo il flusso di personale in entrata ed in uscita, assecondando quello che
dovrebbe essere il normale turn-over generazionale, pur con gli ovvi mutamenti nelle necessità di
organico delle diverse discipline. Di fatto questo
ha fatto sì che si realizzasse un’alternanza di
momenti di assunzioni assai numerose e di fasi di
chiusura quasi totale. Il momento che stiamo
attraversando rientra in un certo modo nella
seconda categoria, e la quantità di personale precario assunto con le formule contrattuali più diverse rappresenta indubbiamente un indice di questa
situazione.
Vi è però un ulteriore elemento di complessità,
cioè la compresenza di segnali di stampo diverso,
che possono spingere di volta in volta all’ottimi-
P
35
minando un soffocamento delle assunzioni protrattosi per una quindicina d’anni, ma paradossalmente favorirà la generazione dei laureati all’alba
del ventunesimo secolo, poiché tutti gli assunti dei
primi anni ottanta cesseranno il servizio in un arco
di tempo più o meno contemporaneo, determinando, fra il 2005 e il 2015, il pensionamento di
circa il 40% dell’attuale forza docente universitaria
e rendendo necessario un avvicendamento che a
tutt’oggi nessuno sa bene come affrontare.
A questo spunto di ottimismo si aggiungono però
due fattori di segno opposto. Il primo è la condizione economica delle università, che essendo
oggi in un regime di autonomia devono provvedere direttamente agli stipendi e che si trovano in difficoltà già con il solo personale attualmente in
forza. Il secondo è la volontà espressa da un
recentissimo disegno di legge governativo di sopprimere la fascia degli attuali ricercatori, sostituendola con dei contratti di lavoro della durata di
cinque anni, rinnovabili una volta sola. A prescindere da qualunque giudizio sul merito di questo
provvedimento, in assenza di un opportuno periodo di transizione, esso potrebbe determinare una
lotta generazionale fra gli attuali ricercatori e coloro che ora aspirano a diventarlo, con la prospettiva, per questi ultimi, di vedere drasticamente
ridotte le proprie possibilità di raggiungere l’agognato posto fisso.
È evidente che tali fattori, ed altri che per semplicità non si riportano in questa sintesi, possono
dare vita a scenari molto diversi fra loro, soprattutto
in relazione a quante risorse lo Stato deciderà di investire nell’università e la ricerca, data la posizio-
ne critica del nostro paese che destina a questo settore meno dell’1% del prodotto interno lordo (un dato fra i più bassi d’Europa). Il pensionamento di
massa, accostato ai rapporti ricercatori/popolazione
e docenti/studenti (anche questi fra i più deludenti in un confronto internazionale), disegna perciò un
quadro abbastanza inquietante, perché se da un lato sembra rendere inderogabile il ricambio generazionale, dall’altro, in mancanza di adeguati finanziamenti, porterà al collasso di molti dei nostri
istituti universitari.
È impensabile tracciare un quadro di quella che
potrebbe essere la situazione occupazionale e strutturale degli atenei fra una decina di anni, e sarebbe
pertanto nocivo nutrire tanto false speranze quanto
inopportuni scoraggiamenti. Considerando però tutti i fattori discussi, in una sintesi che non sia neutra,
credo ci siano margini per un moderato ottimismo.
Ciò di cui va tenuto conto è che lo scenario sociale
e occupazionale sta mutando ad un livello molto più
vasto del ristretto mondo della ricerca, le possibilità
elevate di reperire, trasmettere, sintetizzare informazioni consentono sempre più spesso di lavorare
in ambiti “di frontiera”, di spostare la propria professionalità in diverse collocazioni. Ciò comporterà
anche la necessità di guardare al lavoro con un’ottica diversa, disposta ad accettare i rapporti a tempo determinato come una realtà sempre più rilevante.
È però essenziale che la limitazione sia in questo senso quantitativa e non qualitativa, che lavorare per un
periodo limitato non comporti quelle limitazioni di diritti fondamentali che rendono un impiego degno di
questo nome. Limitazioni cui né l’età, né le contingenze economiche possono fungere da alibi.
36
NEOLAUREATI
CON CURRICULUM
MACROMOLECOLARE
Riportiamo, come nostra tradizione, informazioni sui neo laureati con curriculum macromolecolare.
Per rendere più funzionale la rubrica abbiamo volentieri accettato di inserire, oltre alle informazioni
basilari, altre informazioni, inviate dai giovani neolaureati, sui loro interessi scientifici, la conoscenza
delle lingue ecc. Ci auguriamo di rendere un servizio utile sia ai giovani che ai ... potenziali interessati del mondo industriale.
Nome e Cognome:
Luogo e data di nascita:
Laurea:
Relatori:
Titolo della Tesi:
Recapito:
Altre informazioni:
Nome e Cognome:
Luogo e data di nascita:
Laurea:
Relatori:
Titolo della tesi:
Recapito:
Altri dati utili:
Sabrina Bianchi
Pisa, 23/09/1972
Università di Pisa, Laurea in Chimica Industriale (96/110)
Prof, Mauro Aglietto, Prof. Giacomo Ruggeri
Transesterificazione all’interfaccia in miscele PET poliolefine funzionalizzate con esteri maleici.
Via Edison 4 Gello di San Giuliano Terme (PI)
Tel. 050820188, Cell. 3478545403; e-mail: [email protected]
Maturità Scientifica conseguita presso il Liceo Scientifico “Ulisse Dini” di
Pisa. Ottima comprensione dei testi in lingua Inglese. Conoscenza scolastica di inglese e francese parlati e scritti. Padronanza nell’utilizzo dei programmi del pacchetto “Office” (Word, Excel, Power Point, Access),
Origin. Conoscenza della tecnica spettroscopica FT-IR, delle analisi termiche DSC e TGA. Capacità di utilizzo del miscelatore discontinuo
“Brabender” per il trattamento di polimeri allo stato fuso.
Mauro Iannelli
San Bartolomeo in Galdo (BN) 19/01/1978
Università di Pisa, 26/05/03, Laurea in Chimica Industriale (107/110)
Prof. Giancarlo Galli, Prof. Emo Chiellini
Sintesi e caratterizzazione di nuovi polimeri auto-organizzati con potenziale attività antibatterica.
Via X° Traversa 9/1, n° 5, 82028 San Bartolomeo in Galdo (BN);
Tel: 0824963318, Cell. 3282833268;
E-mail: [email protected]; [email protected]
Maturità scientifica conseguita presso il Liceo Scientifico Statale “E. Medi”
di San Bartolomeo in Galdo (BN) nel 1996 con votazione 57/60. Buona
conoscenza della lingua inglese. Conoscenza a livello scolastico della lingua francese. Conoscenza dei più comuni programmi applicativi tanto in
ambiente Windows quanto in ambiente MacOS. Conoscenza pratica delle
tecniche strumentali FT-IR, FT-ATR, 1H e 13C-NMR, DSC, TGA, GPC,
HPLC, WAXS. Esperienza in sintesi e caratterizzazione di composti organici e macromolecolari. Munito di Patente di categoria B. Esperienza lavorativa in azienda produttrice di pitture e vernici.
37
Nome e Cognome:
Luogo e data di nascita:
Laurea:
Relatori:
Titolo della tesi:
Recapito:
Altri dati utili:
Nome e cognome:
Luogo e data di nascita:
Laurea:
Relatore:
Titolo della tesi:
Recapito:
Altri dati utili:
Lucia Ricci
Pisa, 31/03/1972
Università di Pisa, Laurea in Chimica Industriale (100/110)
Prof. Francesco Ciardelli, Dott.ssa Elisa Passaglia
Polistirene modificato mediante reazioni radicaliche e miscelazione reattiva nel fuso
Via dei Piastroni 27, Pettori di Cascina (PI)
Tel. 050772274, Cell. 3470764256; e-mail: [email protected]
Maturità Scientifica conseguita presso l’Istituto Tecnico Statale “Chiara
Gambacorti” di Pisa, Indirizzo Biologico-Sanitario, con votazione di 55/60.
Buona comprensione dei testi in lingua Inglese. Inglese parlato e scritto
scolastico. Padronanza nell’utilizzo dei programmi del pacchetto “Office”
(Word, Excel, Power Point), Origin. Conoscenza della tecnica spettroscopica FT-IR, delle analisi termiche DSC e TGA, della cromatografia di
esclusione dimensionale (SEC). Capacità di utilizzo del miscelatore
discontinuo “Brabender” per il trattamento di polimeri allo stato fuso.
Marco Francesco Toto
North York (CND) 11/03/1978
Università di Bologna, 18.07.03, Laurea in Chimica Industriale (109/110)
Prof. Luigi Angiolini, Dr. Loris Giorgini
Polimeri metacrilici otticamente attivi recanti in catena laterale il cromoforo bisazoaromatico
via F. Grossi 27 Bonifati (CS) Tel: 098293418, Cell. 3493168966;
E-mail [email protected]
Maturità scientifica conseguita presso il Liceo Scientifico Statale di
Cetraro (CS) nel 1997 con votazione 58/60. Buona conoscenza della lingua inglese e francese. Conoscenza di programmi informatici: Windows,
Word, Excel, Chemwind. Conoscenza pratica delle tecniche strumentali
FT-IR, H e C-NMR, DSC, TGA, GPC, DC.
38
IN
RICORDO DI
ENZO BENEDETTI
Enzo Benedetti ci ha lasciato il 18 dicembre
2002, solo poche settimane dopo essere stato
accompagnato alla pensione con un lungo
applauso di tutta la Facoltà di Scienze MFN
dell’Università di Pisa dopo un appassionato
saluto da parte di uno di noi.
Scomparsa molto dolorosa per tutti noi proprio perché improvvisa e del tutto inattesa.
Enzo si preparava ad essere un pensionato
attivo, continuando ancora ad insegnare e
dedicandosi sempre con passione alla ricerca.
Nato a Pietrasanta nel 1932, dopo essersi laureato in Chimica presso l’Università di Pisa e
rimasto a lavorare presso l’allora Istituto di
Chimica Organica Industriale in qualità di tecnico laureato, a Enzo Benedetti fu affidato il
difficile compito di sviluppare un laboratorio di spettroscopia infrarossa applicato ai composti chimici ed
ai materiali molecolari.
Superando notevoli difficoltà, sia organizzative che tecniche, Enzo è pienamente riuscito in questo intento e ha lasciato al Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa un moderno laboratorio, notevolmente fornito di apparecchiature avanzate per studi FTIR.
Dall’anno accademico 1971-72 ad Enzo Benedetti è stato assegnato l’incarico di Analisi Chimica
Spettroscopica, nel 1982 e’ stato nominato Professore Associato.
Enzo Benedetti ha iniziato la sua attività di ricerca sotto la guida del compianto Prof. Piero Pino, uno dei
principali artefici della realizzazione a Pisa di una moderna scuola di chimica ed in particolare di chimica dei materiali polimerici.
Accanto a questo Enzo Benedetti ha portato avanti numerose ricerche nell’applicazione delle tecniche FTIR
alla soluzione di problemi chimici ed ha formato un notevole gruppo di giovani ricercatori in grado anche di
applicare le tecniche infrarosse a discipline diverse dalla chimica, come la biologia e la medicina.
Tra gli innumerevoli studi che ha condotto in vari settori, i principali riguardano quelli effettuati nel campo
delle macromolecole ed in particolare quelli sulle interazioni intermolecolari e separazione di fase nelle
miscele polimeriche.
Tali studi hanno avuto notevole importanza per l’acquisizione di conoscenze utili anche per lo sviluppo
di nuovi materiali. Ha anche svolto studi sui materiali polimerici impiegati come protettivi dei manufatti
artistici, nell’ambito della conservazione dei beni culturali.
Per queste ricerche ha collaborato con vari gruppi italiani e stranieri, tra i quali quello del Prof. S.L. Hsu
del Polymer Science and Engineering Department dell’Università del Massachusetts.
Nel campo biologico ha effettuato studi di caratterizzazione di cellule neoplastiche, in particolare di linfociti normali e leucemici, mettendo a punto una procedura che consente di stabilire un parametro capace di discriminare le cellule normali da quelle leucemiche. Ha condotto questo studio in collaborazione
con gruppi di ricerca dell’ENEA-Casaccia di Roma, dell’Institut fur Strahlenbiologie dell’Università di
Monaco e della Clinica Medica, Sez. di Ematologia, dell’Università di Pisa.
Il Prof. Benedetti, con le sue lezioni di Analisi Chimica Spettroscopica, ha ulteriormente divulgato le sue
conoscenze, coinvolgendo un ampio numero di studenti di chimica e chimica industriale.
Tutto il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale lo ricorderà sempre, oltre che per le sue grandi
doti morali ed umane, anche per questo ampio ed essenziale contributo alle attività di ricerca e didattiche.
Ciao Enzo, non sarai dimenticato, un sentito grazie da tutti noi.
Francesco Ciardelli
Mauro Aglietto
Aldo D’Alessio
Piergiorgio Vergamini
39
I Congressi svolti
EPF 2N D SUMMER SCHOOL ON
“NANOSTRUCTURED POLYMER
MATERIALS”
Gargnano, 25-30 maggio 2003
di Roberto Filippini Fantoni
he la scuola sia stata un successo dal punto
di vista della partecipazione è fuori dubbio
perché mai come in questa occasione Villa
Feltrinelli si è dimostrata un po’ strettina per ospitare un numero così grande di partecipanti (oltre
150 partecipanti), anche se l’organizzazione è riuscita a far fronte all’invasione in modo egregio
sfruttando i mezzi audiovisivi a disposizione al
meglio. L’impresa è riuscita grazie anche alla
disponibilità di molti dei giovani presenti che, più
adusi a sfruttare al meglio i mezzi telematici,
hanno accettato di trasferirsi in massa in una
saletta predisposta a riceverli. Ciò ha creato anche
momenti di simpatica ilarità quando i docenti
dovevano rispondere alle domande provenienti dai
presenti in quella saletta (posta al piano superiore): invece di guardare verso la telecamera molti
alzavano la testa e incominciavano a parlare con il
soffitto!
Che la formula della convocazione internazionale
ogni terzo anno di scuola si sia dimostrata valida
lo ha definitivamente confermato la mole dell’utenza straniera convenuta sulle rive del Benaco.
Che si possa fare ancor meglio lo ha dimostrato la
difficoltà a recepire in tempo utile il materiale per
preparare il volume che è sempre stato il fiore
all’occhiello delle Scuole di Gargnano. Inoltre il
volume stesso non è stato all’altezza di quelli ben
più completi e ponderosi degli usuali ConvegniScuola di Gargnano: un insieme di immagini corrispondenti a quanto proiettato sullo schermo solo
in pochi casi legati da una parte scritta. Questo è
lo scotto che si deve pagare e che tutto sommato
gli organizzatori avevano previsto e ci dovremmo
accontentare. Ma si è tentato di fare qualcosa di
più e in una riunione con i docenti-relatori abbiamo strappato una promessa di avere un testo da
inserire in un sito EPF entro settembre. Un po’ in
ritardo forse ma comunque auspicabile: speriamo
venga mantenuta!
Ormai gli impegni dei vari docenti, sia di provenienza universitaria che industriale sono tali e tanti
che è difficile convincerli alla stesura di articoli
relativi alla lezione trattata e se nell’ambito italiano l’impresa è sempre più difficile ma finora è – sia
pur con il fiatone grosso – riuscita ad andare in
porto, quando il campo si allarga l’impresa da difficile diventa disperata!
Per parlare degli argomenti trattati, dobbiamo dire
che il tema della Scuola era tale da farci prevedere un loro notevole interesse.
Ci sono stati interventi decisamente interessanti,
altri un po’ meno, alcuni trattati dal punto di vista
didattico in maniera eccellente, altri più interessanti dal punto di vista della novità scientifica, ma
dobbiamo dire che la partecipazione dei presenti
alla discussione post-lezioni è stata notevole con
rilievi ineccepibili o richieste di spiegazione degne
del livello della lezione.
Ovviamente, come sempre succede in questi casi,
è difficile accontentare tutti, perché l’argomento
spazia su diversi settori applicativi o di ricerca e
può accadere – e puntualmente accade – che gli
esperti del settore che si sta trattando non si sen-
C
40
tano convinti delle spiegazioni che riguardano i
loro campi di conoscenza perché ritengono si
sarebbe dovuto dire di più e con più precisione. Ci
si dimentica spesso che quella di Gargnano non è
un Congresso per iniziati ma una scuola per iniziandi e quindi val più una lezione che spieghi in
maniera didatticamente ineccepibile cose fondamentali piuttosto che vengano raccontate le “eclatanti” scoperte del gruppo di ricerca da cui l’oratore proviene o, meglio, sono possibili entrambe le
informazioni ma con la dovuta scelta di priorità e
ampiezza.
Abbiamo assistito ad alcune lezioni che hanno
realmente spiegato i meccanismi della esfoliazione in maniera chiara e nel contempo approfondita, mentre abbiamo avuto qualche delusione su
argomenti che potevano senz’altro essere inclusi
tra i materiali polimerici nano-strutturati ma che
puzzavano un po’ di residui di cantina riabbelliti
per l’occasione. Del resto le nano-strutture sono
l’argomento del giorno e i gruppi di ricerca stanno
facendo a gara per potersi inserire in questo
discorso che sarà sicuramente qualcosa di interessantissimo e con ampi sviluppi anche dal punto di
vista industriale – cosa per altro già ampiamente
dimostrata – ma non può essere la panacea del
settore polimerico e, soprattutto, rischia in molti
casi di limitarsi a settori di nicchia o applicazioni
tecnologiche estremamente avanzate delle quali
sono destinate ad avere benefici pochi settori e
solo tra molti anni potranno essere allargati al
grande pubblico e alla grande distribuzione. Così
ovviamente deve essere se la ricerca deve stare
all’avanguardia, solo che c’è sempre un po’ il
rischio che qualcuno segua una moda destinata
poi a confinarsi in uno sviluppo ristretto o comunque inferiore alle grandi aspettative del momento.
Il panorama degli argomenti, da quelli di carattere
generale sui materiali di rinforzo o cariche a tutta
una serie di copolimeri a blocchi, ai dendriti, ai
nanotubi, al comportamento reologico dei nanocompositi in generale, alle Fuels Cell, ai POSS, è
stato ampio e pluri-dibattuto.
Insomma di tutto un po’ nel variegato mondo dei
materiali polimerici nanostrutturati.
Non sta a me fare l’elenco degli argomenti né dare
giudizi sui singoli, peraltro sempre contestabili o di
parte.
Il mio è un giudizio globale sulla scuola e non può
essere che positivo: viste tutte le difficoltà organizzative e quelle logistiche che l’alto numero dei partecipanti ha ovviamente ampliato, il fatto di aver
portato a termine in modo tranquillo e senza grandi modifiche il programma è già di per se stesso
un successo. Considerando che la variazione più
eclatante è stato l’anticipo del Wine&Cheese party
a causa della finale di Coppa dei campioni MilanJuventus non possiamo che essere soddisfatti. In
quest’ultimo caso i palloni non era necessario fossero “nano” per essere interessanti!
41
WORKSHOP 2003 PER L’INDUSTRIA
POLIMERI PER L’INDUSTRIA
DEGLI IMBALLAGGI NEL SETTORE
ALIMENTARE E BIOMEDICO:
APPLICAZIONI E SVILUPPO INNOVATIVO
Gargnano (BS), 4-6 giugno 2003
di Maurizio Bonuomo*
ipensare al Workshop di Gargnano vuol dire
riassaporare quell’atmosfera un po’ ovattata
e rilassata del Lago, le calde giornate di fine
primavera inondate di sole, i tramonti immersi
nella foschia della sera e animati dai primi turisti.
Vuol dire anche riapprezzare quel senso quasi di
“collegio” che si prova, ospiti di Palazzo Feltrinelli,
condividendo, per alcuni giorni, alcuni momenti
importanti della propria esistenza con gli altri partecipanti.
Tutto questo rimane complessivamente assai inusuale per chi vive una realtà industriale ritmata da
tempi e da esigenze, anche organizzative, stringenti. Ormai, gli eventi importanti si avvalgono di
strutture molto efficienti, ma un po’ anonime, dove
manca la personalità ed il fascino di un Palazzo settecentesco affacciato sul Lago di Garda e dove i
contatti si articolano secondo i medesimi schemi e
con gli stessi vincoli temporali della vita in Azienda.
Il ricordo più vivo e più avvincente del Workshop è
questa opportunità concreta e, ad un tempo, davvero straordinaria di poter fare un momento di
silenzio, di poter cambiare temporaneamente il
proprio ritmo per favorire lo sviluppo dell’attenzione, della concentrazione e dell’ascolto. Nel panorama dei Convegni dedicati al Settore
dell’Imballaggio questo tipo di impostazione e di
organizzazione è davvero assai caratteristico ed
unico.
Scrivere del Convegno di Gargnano vuol dire sottolineare l’importanza dei contenuti, l’interesse per
gli approfondimenti e l’utilità dei contatti.
In realtà, soprattutto per un osservatore che non
appartiene né al Mondo Accademico, né al Settore
dell’Imballaggio, ma si trova a valle della filiera
industriale di fornitura, come Utilizzatore finale, è
opportuno e, forse, necessario anche provare ad
andare in fondo ai problemi, quelli più veri e
profondi, nascosti sotto le immagini delle efficaci
presentazioni e sotto le competenze davvero significative dei relatori.
Si avverte in modo quasi palpabile come, tra
Università, Enti di Ricerca ed Industria, i contatti
non siano né numerosi, né frequenti, tuttavia ciò
che appare con altrettanta evidenza è che, sicuramente, tutti avrebbero un gran bisogno di ritrovarsi e di collaborare.
Il settore dell’Imballaggio attraversa un momento
di profonda trasformazione e di riflessione critica,
tra concentrazioni, esigenze crescenti degli utilizzatori e congiuntura economica non favorevole. Si
fa, quindi, sempre più evidente ed avvertibile la
necessità di accrescere il livello di conoscenza e di
competenza. La riflessione sui temi della formazione, della conoscenza e dell’innovazione apre
interrogativi e scenari di ampiezza e complessità
che esulano dall’intento di questa nota e, forse,
anche dagli obiettivi del Workshop. È certo, tuttavia, che la perdita di competitività del Paese Italia
è legata anche al progressivo esaurirsi di quella
sorta di linfa vitale costituita dall’insieme delle
conoscenze e dal patrimonio di ricerca ed innovazione. Il settore imballaggio non si sottrae a questa
analisi impietosa, anche se va considerato il livel-
R
* Barilla Alimentare SpA, Parma
42
lo di frammentazione che lo caratterizza nell’ambito di filiere ampiamente diversificate, dove, spesso, la concentrazione non è neppure all’orizzonte.
È, dunque, necessario affrontare la scena con più
rigore e meno improvvisazione. Le esigenze di efficienza portano spesso a dilazionare o a minimizzare le istanze di crescita di tipo culturale e di tipo
sperimentale. In futuro, tuttavia, sarà sempre
meno credibile ed efficace affidarsi alla tipica
inventiva italiana e sempre più necessario e fondamentale avviare concreti piani di sviluppo e di
ricerca applicata per poter mantenere ed accrescere un ruolo di rilievo su una scena che, già ora,
non è più solo locale, ma almeno continentale, per
non dire mondiale.
Da un lato, è certo che le normative di carattere
ambientale ed igienico-sanitario si faranno sempre
più restrittive e coinvolgeranno integralmente le
filiere di fornitura e, d’altro canto, le Associazioni
dei Consumatori, i movimenti di opinione e i singoli consumatori saranno sempre più esigenti,
sempre più attenti, sempre più informati.
Sotto il profilo industriale, l’unico modo per
rispondere positivamente a questi stimoli è credere con determinazione nel futuro e cominciare,
con impegno, a trovare soluzioni nuove a problemi cui, forse, in passato, nessuno ha voluto (o,
potuto) mettere mano. Le esperienze anche non
recenti ci hanno insegnato, a volte a caro prezzo,
che non vi è nulla di immutabile nella storia e che
tutte le iniziative, le strutture, le idee, tutto ciò che
inizia dovrà, con il trascorrere del tempo, trasformarsi, adeguarsi, rinnovarsi, per non andare
incontro ad una disgregazione inesorabile, ma
facilmente prevedibile.
In questo frangente, è indispensabile operare rivalutando la logica di filiera e con la massima attenzione al Cliente ed a quelli che vengono definiti
con un’accezione realmente pregnante, “i segni
dei tempi”. Serve un approccio rigoroso, scientifico, concreto, trasversale, che caratterizzi le attività
di innovazione e che coinvolga la formazione delle
risorse e l’adeguamento delle strutture.
Per tutto questo il “partner” ideale non può che
essere il Settore della Ricerca Accademica che,
sicuramente, manca degli sbocchi, dei contatti,
delle collaborazioni che potrebbero renderlo assai
più vivo, presente ed attivo sulla scena tecnologica e culturale del Paese. Senza voler ricostruire
l’andamento degli eventi trascorsi, negli ultimi
anni, anche la parte Accademica si è trovata in
evidenti difficoltà.
Si è perso tempo, forse, troppo tempo. È necessario che si facciano tutti gli sforzi possibili, con tempestività e con coerenza, per aprire ed avviare un
dialogo tra Industria e Mondo Accademico che
può essere la chiave di lettura e di sviluppo del
futuro prossimo per entrambi. In fondo, l’elemento
più importante e più stupefacente è che, in un
mondo integrato e globalizzato come quello in cui
viviamo, siamo tutti legati da un filo invisibile e ciò
che favorisce lo sviluppo di uno va a vantaggio di
tutti gli altri, mentre le sconfitte e le perdite non
sono solo individuali, ma vanno sempre a discapito dell’interesse comune.
Personalmente, credo che l’Università e la Ricerca
Pubblica debbano fare ancora altri passi verso il
Mondo Industriale, con determinazione, con disponibilità, con chiarezza, come ha fatto AIM con il
Workshop di Gargnano. In molti casi, da entrambe
le parti, manca l’elemento fondamentale della
conoscenza: non sono note le attività svolte, gli
obiettivi futuri, le esigenze più stringenti, non si
conoscono neppure le persone. Tutto questo frena
in modo inesorabile qualsiasi tipo di sviluppo o
collaborazione.
Il processo è in mano a due strutture protagoniste
per anni della scena economica e culturale italiana, forse, ridimensionate, forse, meno forti di un
tempo, ma certo consapevoli delle necessità di
dovere e potere scrivere una pagina nuova della
storia propria e del Paese.
Considerata l’esperienza pregressa, non si può
attendere che si muova ancora la macchina dei
Ministeri, degli incentivi, dell’assistenza, perché
forse potrebbe essere troppo tardi e la direzione
potrebbe non essere quella più adeguata ed auspicata. Gli stimoli e le esigenze ci sono e sono tanti:
la competitività, la crescita, l’efficienza, l’innovazione, la sopravvivenza…
Bisogna rimboccarsi le maniche da subito su
entrambi i fronti con la consapevolezza di voler
cominciare a comunicare per poter trovare le strade di una collaborazione feconda ed efficace.
43
CALENDARIO CONGRESSI
2003
28 sett. -1 ottobre Reactive Polymers in Inhomogeneous Systems, in Melt and at Interfaces
Dresda
Symposium secretariat: Dirk Kuckling, TUD Tel: +49 351 463 33788; Jutta Hunger,
Germania
TUD; Tel. +49 351 463 37122; Dresden University of Technology; Institute of
Macromolecular Chemistry and textile Chemistry; D-01062; http://www.chm.tudresden.de/react2003
1-3 ottobre
Anaheim
California, USA
COMPOSITES 2003, Education, Innovation, the Future …
Contact: Composites Fabricators Association; Tel: +1 703-525-0511;
Fax: +1 703-525-0743; E-mail: [email protected]; http://www.cfa-hq.org
5-8 ottobre
Balatonfüred
Ungheria
Conference on “Interfaces and Interphases in Multicomponent Materials”
Conference Secretariat: Ms. Edina Epacher and Ms. Lívia Dányádi, Budapest
University of Technology and Economics, Department of Plastics and Rubber
Technology, H-1521 Budapest, P.O. Box 91, Hungary. Tel. (+36)-1-463-2479; Fax
(+36)-1-463-3474; E-mail: [email protected]
5-8 ottobre
Bratislava
Slovacchia
International Conference on Modified Polymer (ModPol 2003)
Mail address: ModPol2003 Polymer Institute, Slovak Academy of Sciences,
Dúbravská cesta 9, 842 36 Bratislava Slovak Republic; E-mail:
[email protected]; Tel. +421 2 5477 7408; Fax +421 2 5477 5923;
http://www.polymer.sav.sk/modpol.html
6-16 ottobre
Tirrenia (Pisa)
Italia
NATO ASI Macromolecules 2003 Chemical Modification and Blending of
Synthetic and Natural Macromolecules for Preparino Multiphase Structural and
Functional Materials: Principles, Methods and Properties
Organizational Aspects: B. Pistoresi, E. Taburoni; Corresponding Address Meeting
NATO-ASI Science Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Via
Risorgimento 35 56126 Pisa (Italy); Fax + 39-050-918320 or 918260; E-mail:
[email protected]; http://server1.dcci.unipi.it/~bea/natoasimacromol-2003/
13-15 ottobre
Alessandria
Italia
12th Postdoctoral Course on “Fundamentals of Polymer Degradation and
Stabilization”
Centro di Cultura per l’Ingegneria delle Materie Plastiche, Gianluca Capra, CDCMP,
Viale Michel 5, 15100 Alessandria; Tel. (+39) 0131-229324; Fax (+39) 0131229331; E-mail: [email protected]; http://www.cdcmp.it
10-12 novembre
San Francisco
California, USA
1st International Conference on Bio-based Polymers ICBP 2003
Dr. Yoshiharu Doi, Polymer Chemistry Laboratory, RIKEN, 2-1 Hirosawa,Wako-shi,
Saitama 351-0198, Japan; Tel.: +81 48 467 9402; Fax: +81 48 462 4667; E-mail:
[email protected]; http://www.riken.go.jp/lab-www/polymer/icbp2003.html
10-12 novembre
San Francisco
California, USA
1st International Conference on Bio-based Polymers ICBP 2003
Dr. Yoshiharu Doi, Polymer Chemistry Laboratory, RIKEN, 2-1 Hirosawa,Wako-shi,
Saitama 351-0198, Japan; Tel.: +81 48 467 9402; Fax: +81 48 462 4667; E-mail:
[email protected]; http://www.riken.go.jp/lab-www/polymer/icbp2003.html
44
24-27 novembre
Saitama
Giappone
Nanocomposites 2003: Bringing New Value to Polymers
Contact person: Tadahisa Iwata, Polymer Chemistry Laboratory, RIKEN Institute,
Hirosawa, Wako-shi, Saitama 351-0198, Japan; Tel: +81-48-467-9586; Fax: +81-48462-4667; E-mail: [email protected]; http://www.riken.go.jp/labwww/polymer/icbp2003.html
1-3 dicembre
Saint-Etienne
Francia
Internal Stresses in Polymer Composite Processing and Service life, EUROMECH 453
Contact person: Bernadette Degache, Secretary of EUROMECH 453, ENSM.SE,
Mechanical and Materials Department 158, cours Fauriel, F-42023 Saint-Etienne
Cedex 2, France; Telephone: +33 (0) 4 77420186; Fax : +33 (0) 4 77420249; E-mail:
[email protected]
Alain Vautrin, Chairman of EUROMECH 453, ENSM.SE, Mechanical and Materials
Department, 158, cours Fauriel, F-42023 Saint-Etienne Cedex 2, France; Telephone:
+33 (0) 4 77420190; Fax : +33 (0) 4 77420249; E-mail: [email protected]
2004
6-9 gennaio
Guimaraes
Portugallo
12th Annual Polychar World Forum on Advanced Materials (POLYCHAR 12)
Prof. Antonio M. Cunha, Department of Polymer Engineering University of Minho,
P-4800-058 Guimaraes, Portugal; Fax: +351 253510339;
E-mail: [email protected]; http://www.unt.edu/POLYCHAR/P12.htm
14-18 marzo
San Diego,
California, USA
Electroactive Polymer Actuators and Devices (EAPAD) (SS03)
http://www.spie.org/Conferences/Calls/04/ss/conferences/
6-9 giugno
Lecce
Italia
Innovative Materials and Technologies for Construction and Restoration 2004
Prof. Antonio La Tegola, Chairman IMTCR04, Department of Innovation Engineering,
University of Lecce, via per Monteroni 73100 Lecce; +39 0832 320241; Fax +39 0832
320237; E-mail: [email protected]; http://www.imtcr04.unile.it
7-10 aprile
Lisbona
Portogallo
6th International Symposium on the Conservation of Monuments in the
Mediterranean Basin
Secretariat of the Symposium: Prof. Luis Aires Barros, Laboratório de Mineralogia e
Petrologia, Instituto Superior Técnico Av. Rovisco Pais 1049-001 Lisboa, Tel. +351 21
8400806; Fax +351 21 8400806; E-mail: [email protected];
http://mega.ist.utl.pt/monubasin2004
20-22 aprile
Guildford,
Surrey
Gran Bretagna
Advanced Polymer Composites for Structural Applications in Construction,
ACIC 2004
Contact: Mrs Penny Briggs, ACIC 2004 Secretariat, University of Surrey,
Guildford, GU2 7XH, UK; Tel: +44 1483 686293; Fax: +44 1483 686581; E-mail:
[email protected]; Website: http://www.surrey.ac.uk/eng/research/ems/
16-20 maggio
Riga
Lituania
Conference on Mechanics of Composite Materials
Contact: Dr. K. Cirule, Scientific Secretary of the Conference,
Institute of Polymer Mechanics, 23 Aizkraukles St., Riga, LV-1006 Latvia;
Fax: + 371-7820467; Tel. + 371-7543121; E-mail: [email protected];
http://www.pmi.lv/Conference/index.htm
4-9 luglio
Parigi
Francia
40th International Symposium on Macromolecules World Polymer Congress
MACRO 2004
MACRO 2004 Secretariat: Laboratoire de Chemie des Polymères Case 185,
Université P. & M. Curie 3, Place Jussieu, 75252 PARIS cedex 05; Tel. +33 (0)1
44275045; Fax +33 (0)1 44277089; E-mail: [email protected]
45
31 maggio-3 giugno 11th European Conference on Composite Materials Composites for Construction
Rodi, Grecia
http://www.eccm11.eu.org
11-15 luglio
Praga
Repubblica Ceca
43rd PMM Microsymposium: Polymer Biomaterials: Biomimetic and Bioanalogous
Systems
Drahomir Vyprachticky, Institute of Macromolecular Chemistry, Academy of
Sciences of the Czech Republic, Heyrovskeho nam. 2, CZ-162 06 Praha 6, Czech
Republic; Tel.: +420 2 204 03332; Fax: +420 2 367 981; E-mail:
[email protected]; http://www.imc.cas.cz/sympo/43rdmicros.html
14-19 luglio
Manchester
Gran Bretagna
Polymer Fibres 2004
Meetings Management: John Herriot, The Barn, Rake Meadow, Station Lane,
Milford, Surrey, GU8 5AD, United Kingdom; Telephone: +44 (0)1483 427770
Fax: +44 (0)1483 428516; E-mail: [email protected]; www.meetingsmanagement.com/pf_2004
18-23 luglio
Praga
Repubblica Ceca
11th International Conference on Polymers and Organic Chemistry 2004 (POC ’04)
Dr. Karel Jerabek Institute of Chemical Process Fundamentals, Rozvojova 135, 165
02 Prague 6, Czech Republic; Tel. +420 220 390 332; Fax + 420 220 920 661; Email: [email protected]; http://poc04.icpf.cas.cz
46
LIBRI
E
ATTI AIM
Materiali polimerici strutturali
Atti dell’XI Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1989, volume di
425 pagine, € 18,07
Copolimeri
Atti del XII Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1990, volume di
440 pagine, € 18,07
Processi industriali di polimerizzazione: aspetti fondamentali e
tecnologici
Atti del XIII Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1991, volume di
433 pagine, € 23,24
Metodi spettroscopici di caratterizzazione dei polimeri
Atti del XIV Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1992, volume di
477 pagine, € 25,82
Massa e dimensioni di macromolecole
Atti del XV Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1993, volume di
347 pagine, € 25,82
Materiali polimerici: struttura e processabilità
Atti del XVII Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1995, volume di
386 pagine, € 23,24
Degradazione e stabilizzazione dei materiali polimerici
Atti del XVIII Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1996, volume di
408 pagine, € 23,24
Polimeri in medicina
Atti del XIX Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1997, volume di
355 pagine, € 20,66
!
I polimeri espansi
Atti del XX Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1998, volume di
363 pagine, € 20,66
Materiali polimerici cristallini e liquido cristallini
Atti del XXI Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1999, volume di
438 pagine, € 20,66
Atti del XIV Convegno Italiano di Scienza e Tecnologia delle
Macromolecole
Salerno, 13-16 settembre 1999, volume I + II, € 20,66
Physical Properties of Polyelectrolite Solutions (prof. Michel
Mandel)
Volume di 190 pagine edito da Pacini Editore SpA, 1999, costo
di copertina € 18,07
Produzione industriale di polimeri
Atti del XXII Convegno-Scuola AIM, Gargnano 2000, volume di
498 pagine, € 25,82
Additivi per materiali polimerici
Atti del XXIV Convegno-Scuola AIM. Gargnano 2002, volume
di 544 pagine, € 30,00
Chimica e tecnologia delle poliammidi
di A. Ciaperoni e A. Mula
Volume di 530 pagine, € 25,82 (prezzo già scontato del 50%)
Fondamenti di Scienza dei Polimeri
Volume di 944 pagine edito da Pacini Editore SpA, 2a edizione,
2002. Costo di copertina € 50
SCHEDA PER ACQUISTO VOLUMI AIM
disponibili presso Pacini Editore
1
2
3
4
5
6
7
8
Materiali polimerici strutturali
Copolimeri
Processi industriali di polimerizzazione:
aspetti fondamentali e tecnologici
Metodi spettroscopici di caratterizzazione dei polimeri
Massa e dimensioni di macromolecole
Materiali polimerici: struttura e processabilità
Degradazione e stabilizzazione dei materiali polimerici
Polimeri in medicina
9 I polimeri espansi
10 Materiali polimerici cristallini e liquido cristallini
11 Atti del XIV Convegno Italiano di Scienza
e Tecnologia delle Macromolecole
12 Physical Properties of Polyelectrolite Solutions
13 Produzione industriale di polimeri
14 Additivi per materiali polimerici
15 Chimica e tecnologia delle poliammidi
Per dettagli sui contenuti consultare www.aim.it
Vi preghiamo di inviarci n. ..... copie dei volumi (siglare i volumi prescelti):
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Sig. ................................................................................................................................................................................
Ente ................................................................................................................................................................................
Indirizzo ..........................................................................................Città ..............................................Prov ................
Cap .............................. Tel. ............................................................Fax ........................................................................
Data ....................................Pagamento:
a ricevimento fattura o
contrassegno o
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47
PREMI PRESTIGIOSI PER I SOCI GAETANO
GUERRA E GIORGIO MONTAUDO
Nel giugno scorso il Prof. Gaetano Guerra dell’Università di Salerno ed il prof. Giorgio Montaudo
dell’Università di Catania sono stati insigniti di prestigiosi premi.
Gaetano Guerra è stato insignito del Premio Linceo per il 2003 dell’Accademia Nazionale dei Lincei.
Era dal 1993 che il premio Linceo non veniva assegnato alla Chimica. Giorgio Montaudo ha ricevuto
il premio per la ricerca 2003 dalla Divisione di Spettrometria di Massa della Società Chimica Italiana.
Per tutti noi di AIM è una gioia congratularsi con Giorgio Montaudo e con Gaetano Guerra che è tra
l’altro un nostro “past president”!
Qui di seguito riportiamo le motivazioni dei premi.
Il Comitato editoriale
PREMIO LINCEO 2003
AL
PROF. GAETANO GUERRA
L’Accademia Nazionale dei Lincei ha conferito il Premio Linceo per il 2003 a Gaetano Guerra, professore di Chimica Macromolecolare dell’Università di Salerno. Il premio gli è stato consegnato dal Presidente
della Repubblica nell’ambito della Adunanza Generale Solenne dell’Accademia, tenutasi il 20 giugno
2003 presso il Palazzo del Quirinale.
Come si legge nella motivazione, il premio gli è stato conferito per la sua attività che ha avuto per
oggetto lo studio di materiali polimerici, affrontato sia da un punto di vista teorico che sperimentale. In
particolare ha pubblicato ricerche significative sulla struttura e sui fenomeni ordine-disordine di numerosi polimeri semicristallini di grande interesse scientifico ed applicativo. I risultati ottenuti sono riconosciuti ed apprezzati internazionalmente, in particolare per quanto riguarda i meccanismi che regolano la stereospecificità su catalizzatori metallorganici (Ziegler-Natta). Di particolare interesse è l’aver
chiarito il ruolo delle interazioni fra atomi non legati sulla selettività che si riscontra nella catalisi di polimerizzazione.
PREMIO PER LA RICERCA 2003 DELLA SOCIETÀ CHIMICA ITALIANA AL PROF. GIORGIO MONTAUDO
La Divisione di Spettrometria di Massa della Società Chimica Italiana ha assegnato al professor Giorgio
Montaudo, docente di Chimica all’Università di Catania, il Premio per la Ricerca 2003 per i suoi «fondamentali contributi nel campo della spettrometria di massa nello studio delle macromolecole». La motivazione sottolinea che «i risultati originali ed innovativi delle ricerche, condotte utilizzando le più avanzate tecnologie ed indirizzate allo sviluppo della spettrometria di massa nella caratterizzazione dei polimeri, hanno significativamente contribuito ad estendere ed ampliare le applicazioni di questa tecnica». Il premio costituito da una targa in argento e da una pergamena, è stato consegnato durante la cerimonia di
apertura delle attività della Divisione di Spettrometria di Massa nell’ambito del XXI Congresso Nazionale
della Società Chimica Italiana a Torino il 22 Giugno.
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