Ossa, energia solare, navicelle spaziali: let’s do ceramics
Cosa avranno mai in comune la riparazione ossea con l’energia solare o le esplorazioni spaziali? Sono tutti traguardi tecnologici che hanno preso ispirazione da fenomeni naturali: la biomimetica ci guida al progresso e, in tutto ciò, la ceramica, nelle sue infinite declinazioni, è il comune denominatore.
Se parliamo di medicina rigenerativa, il componente ceramico principe è l’idrossiapatite. E’ il basilare costituente delle nostre ossa che può essere utilizzato per creare dispositivi che stimolano le cellule alla ricostruzione dei tessuti o addirittura per realizzare “capsule intelligenti” che racchiudono farmaci da consegnare solo dove necessario, limitando gli effetti collaterali agli organi circostanti.
Inoltre, i materiali ceramici si trovano in sempre più componenti che caratterizzano la nostra vita di tutti i giorni e, negli ultimi anni, hanno trovato ampio spazio in tecnologie e procedure innovative per ottenere energia elettrica da fonti rinnovabili come il sole. La fotosintesi clorofilliana è il più importante processo naturale che immagazzina energia solare e produce ossigeno facendo crescere le piante. Lo stesso meccanismo di trasformazione, semplice e sostenibile, può essere replicato artificialmente con materiali sintetici che sfruttano l’energia del sole per produrre energia alternativa rispetto ai combustibili fossili. Passando ad un settore più di nicchia, la ceramica è uno dei pochi materiali in grado di sopravvivere agli ambienti estremi tipici dell’aerospazio. In che modo i ceramici vadano ingegnerizzati ed assemblati insieme ad altri componenti ci viene insegnato dalla struttura di rettili, uccelli e insetti che, dopo processi evolutivi, hanno affinato sistemi organizzati in strutture gerarchiche che permettono loro di resistere a fortissimi impatti meccanici ed importanti sbalzi di temperatura. Esperienze proposte:
– Creazione di capsule intelligenti per il trasporto di farmaci e la nanomedicina;
– Determinazione della conducibilità dei materiali conduttori ed isolanti;
– Riproduzione dei legami di base di ceramici in funzione della temperatura.
Relatori
- Monica Sandri, Ricercatore CNR-ISTEC
- Nicola Sangiorgi, Ricercatore CNR-ISTEC
- Laura Silvestroni, Ricercatore CNR-ISTEC
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