“Nanomateriali, nanostrutture ed effetti estetici: dall`arte e dalla

AI MARGINI DEL CAOS:
FENOMENI DI AUTORGANIZZAZIONE IN SCIENZA, ARTE E UMANESIMO
“Nanomateriali, nanostrutture ed effetti estetici: dall’arte e dalla natura
ai nuovi materiali”
ovvero come imparare osservando farfalle, guardando un tramonto, visitando una
cattedrale ecc..
Giovanni Baldi*
* email: [email protected]
Centro Ricerche Colorobbia
www.cericol.it
Firenze 20, 21 Novembre 2008 - Palazzo Strozzi, Sede Vieusseux , Sala Ferri
Il centro ricerche CERICOL
Nel 1999 viene fondato a Vinci (Fi) CERICOL, centro ricerche di Colorobbia Italia,
una azienda Chimica leader nel settore ceramico
Organizzazione della ricerca
Aree di ricerca
•Vetro e ceramica
•Edilizia
•Superfici funzionalizzate
•Tessuti innovativi
•Depurazione delle acque e degli
ambienti
•Pelle
•Plastica
•Biomateriali
•Nanomedicina
Modello a Network
Criteri: Processi chiave con responsabilità e ruoli basati sulle
conoscenze e competenze
Settore Materiali
Ceramici
Settore
Nanomateriali
Linee di ricerca
Linee di ricerca
•Vetroceramici
•Vetri speciali
•Rivestimenti
funzionalizzati
•Scaffolds
•Nanomateriali ibridi
•Teragnostica
•Processi di sintesi
•Nanomateriali
fotocatalitici
Scale up di
processo
•Ottimizzazione di
processo
•Produzione pilota
Settore Analitico
•SEM‐FEG‐STEM
•XRD‐HF
•XRF
•DSC‐TG
•GC‐MASS
•UV‐VIS
•ICP‐PLASMA
•DLS
•AFM
“The nano world”
I materiali alla nano scala possono avere caratteristiche molto diverse
da quelle dei materiali in bulk
•
•
•
•
•
Temperatura di fusione
Magnetizzazione
Reattività chimica
Caratteristiche ottiche
Ecc…
V = 4/3πr3, S = 4πr2
S/V = 1/3r
r < 100 nm
Le nanostrutture, la natura e la tecnologia: ovvero cosa lega tra di loro
cieli azzurri, ali di farfalla cattedrali e nuovi materiali
Gene (width)
0.1 nm
1 nm
Aspirin
Molecul
e
10 nm
pollen
Diameter of
human hair
10 µm
100 µm
Bacteria
100 nm
Proteins
1 µm
Cells
Viruses
Ingrandimento di una superficie di
una foglia di loto
DNA
Meccanismo di rimozione dei residui
da una superficie superidrofobica
Adesione delle particelle di polvere
alla goccia sulla superficie del loto
Vetri autopulenti e piastrelle che eliminano lo sporco:
strutture che lavorano alla luce del sole
Superficie ceramica nanostrutturata
con biossido di titanio fotocatalitico.
20µm
100 nm
Piastrella ceramica funzionalizzata trattata con blu di metilene come indicatore di foto
degradazione organica
0
20’
Tempo di esposizione ad una sorgente UVA (388 nm)
40’
Effetto self-cleaning ovvero la multifunzionalità dei nanomateriali
TiO2 Layer
400nm
Untrated
Vetri autopulenti, a fianco è mostrata una
immagine almicroscopio SEM-FEG di una
superficie vetrosa trattata con biossido di titanio
sotto forma di nanocristalli di anatasio, in questo
caso l’interazione con i raggi solari produce una
superficie superidrofilica