RICERCA ITALIANA     

SUPERFICI ED INTERFASI NANOSTRUTTURATE

Università degli Studi di Torino

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Adriano ZECCHINA Università degli Studi di TORINO

Obiettivo del Programma di Ricerca

La sintesi dei materiali nanostrutturati (nanotecnologia) richiede l'uso di tecniche fisiche e chimiche che permettono la manipolazione della materia atomo per atomo o cluster per cluster. Solo in questo modo si può infatti ottenere un sufficiente controllo delle dimensioni delle particelle che costituiscono il materiale, della loro forma e della loro nanostrutturazione superficiale. A causa dell'elevato rapporto tra numero di atomi di superficie ed atomi di volume tipico dei materiali nanostrutturatti, i fenomeni fisici e chimici all'interfaccia tra le particelle o i domini che costituiscono il materiale stesso (effetti sterici, di legame chimico, di stress, di curvatura, o dovuti ad impurezze a livello atomico o più generalmente di dimensioni nanometriche) e tra il materiale e l'ambiente liquido e/o gassoso circostante (interazioni di Van der Waals, formazioni di legami chimici, effetti elettrici e fotochimici) giocano necessariamente un ruolo fondamentale nella determinazione delle proprietà finali, come schematicamente riportato in figura.

Su questa base un programma di ricerca centrato su progettazione e preparazione, nanostrutturazione, caratterizzazione delle proprietà chimico fisiche e modellizzazione delle superfici ed interfasi (solido-solido, solido-liquido, solido-gas e biointerfasi) in materiali ad elevato sviluppo superficiale può assumere una notevole importanza sia di base che applicativa e richiede un approccio>>>

Altra formazione

L'attività di ricerca prevista dal progetto per il Centro di Eccellenza "Superfici e interfasi nanostrutturate" avrà forti potenzialità di ricadute in campo formativo in generale ed in particolare nella formazione di terzo livello. Come descritto nel paragrafo precedente si intende fornire la copertura economica che permetta di assegnare 10 nuove borse di dottorato specifiche su tematiche connesse con il progetto. Tali borse andranno a sommarsi con quelle gia` usualmente finanziate dall?Universita` e da Enti esterni (quali ad esempio INFM, INSTM e industrie) su tematiche simili o comprese tra quelle del progetto. L'istituzione del Centro di Eccellenza e` destinata inoltre a dare un impulso decisivo alla formazione di terzo livello presso l?Universita` di Torino anche attraverso iniziative di internazionalizzazione (tramite ISASUT o tramite singole iniziative quale quella finanziata direttamente dal MIUR per Scienza e Tecnologie dei Materiali con il titolo: SCUOLA EUROPEA IN SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI). L'internazionalizzazione e la conseguente attrazione di studenti di varie nazionalita`sara` anzi uno degli obiettivi del Centro per quanto riguarda la didattica di terzo livello. I corsi di dottorato che beneficeranno piu` specificamente delle borse aggiuntive portate dal Centro di Eccellenza saranno quelli di Scienza e Tecnologia dei Materiali (in cotutela con il Politecnico), Scienze Fisiche, Scienze Chimiche, Scienze Biochimiche e Neuroscienze. Lo>>>

Piano ricerche

Le attività di ricerca del Centro si articolano in 5 linee di lavoro che si sviluppano toccando alcuni aspetti della fisica e chimica dello stato solido e della "surface science" per poi muoversi verso tematiche che coinvolgono le proprietà delle membrane e dei sistemi in soluzione fino a giungere ai materiali biomimetici e biologici. Dalla descrizione dettagliata delle attività di ciascuna linea si può cogliere che le ricerche svolte nei diversi settori risultano ampiamente interconnesse ed interdipendenti ed è inoltre possibile riconoscere un comune denominatore dell'intero progetto. In ogni ambito infatti sono posti in rilievo soprattutto gli aspetti legati alla nanostrutturazione dei materiali in esame ed alle molteplici problematiche associate alla presenza di interfacce. La chimica e la fisica delle interfacce tra fasi costituiscono infatti l'elemento di continuità tra gli argomenti citati sia in termini di problematiche scientifiche che di strumenti di indagine. La messa in comune di grandi strumentazioni e soprattutto la condivisione di competenze che coprono diversi ambiti della scienza applicata (matematico-modellistica, fisica, chimica, biologica, dei materiali) renderà possibile una migliore comprensione di alcuni degli aspetti fondamentali che determinano le proprietà funzionali e strutturali di molti materiali con elevato sviluppo superficiale che trovano impiego sia in applicazioni "high tech" che comuni. Nell'arco del 2001 le attività del nascente>>>

Ricadute

La costituzione di un Centro di eccellenza su "Superfici ed interfasi nanostrutturate" puo` avere importanti e durevoli ricadute sia sul piano industriale che sul piano dei servizi e, indirettamente sul piano culturale. Per quanto riguarda le ricadute sul piano industriale, occorre prima di tutto ricordare come la chimica e la fisica delle superfici, delle interfasi e, in analogia, delle membrane, giochino un ruolo fondamentale in molti comparti industriali manifatturieri, quali l'industria dei trasporti, l'industria elettronica, l'industria chimica e farmaceutica. Ne fanno testimonianza le lettere di endorsement provenienti da Centro Ricerche Fiat( trasporti: cordinamento tecnologie) Centro Ricerche Fiat (tecnologie innovative), Magneti Marelli (componentistica), Alenia Spazio (aerospaziale), EniChem , EniTecnologie , European Vynil Corporation e Zschimmer & Schwarz (industria chimica); InnoSense e Bioindustry Park (sensori e biosensensori per l'ambiente); Novara Technology (materiali avanzati); Agilent Technologies (microelettronica), Elettrorava (apparecchiature per la deposizione di film sottili), IEN Galileo Ferraris, Istituto Colonnetti (metrologia e materiali). La vastità del riconoscimento nel mondo industriale ed economico è testimoniata anche dalle lettere di interssamento dell'Unione Industriale e della Compagnia di S. Paolo.

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