intervista di Paola Fusi a Gian Domenico Sorarù
La ricerca scientifica nell’ambito dei nanomateriali fa passi da gigante. Oggi vi parliamo di una domanda di brevetto ideata da un gruppo di ricercatori del Laboratorio Vetri e Ceramici, del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Ateneo, guidati dal professor Gian Domenico Sorarù, docente di Scienza e tecnologia dei materiali e di Materiali per l’energia. Insieme al professor Sorarù hanno lavorato al brevetto i ricercatori Emanuele Zera e Prasanta Jana. La domanda di brevetto, di cui è titolare l’Università di Trento, è stata depositata a livello italiano nel novembre dello scorso anno e stiamo lavorando affinché si possa estendere a livello europeo.
Si tratta di un feltro high-tech, con un potere di isolamento termico tra i più alti mai misurati finora: un tessuto che potrà avere ampie applicazioni sia nell’industria tessile, che nell’ambito delle costruzioni edilizie.
Per saperne di più abbiamo incontrato il professor Gian Domenico Sorarù che ci ha spiegato cos’è questo materiale e qual è il suo potenziale.
Professor Sorarù, quali sono le caratteristiche del materiale che avete messo a punto e cosa offre in più rispetto ai materiali oggi disponibili?
Il materiale che abbiamo messo a punto è un feltro costituito da nano-filamenti a base di nitruro di silicio, un materiale ceramico con proprietà eccezionali sia di resistenza chimica che termica. Nel nostro caso le fibre hanno uno spessore di pochi nanometri, cioè sono circa 1000 volte più sottili di un capello e una lunghezza di decine di micron. La caratteristica più importante di questo materiale è che ha un potere di isolamento termico simile a quello del materiale più isolante finora conosciuto, cioè dell’aerogel di silice. Il vantaggio del nostro brevetto rispetto all’aerogel è che il feltro si può produrre in tempi molto più brevi e con impianti molto più semplici e quindi con costi minori.
Quali sono gli ambiti di applicazione di questo nuovo materiale?
Il feltro “high tech” potrebbe essere impiegato sia in ambito edilizio che industriale per ridurre la dispersione termica di edifici o impianti. Data la sua flessibilità potrebbe anche trovare applicazione in ambito tessile per il confezionamento di giacche a vento e altri vestiti per climi molto freddi. Data anche la sua elevata porosità (1 cm3 di materiale contiene il 92% di aria e solo l’8% di materiale solido) e stabilità chimica, potrebbe anche essere impiegato per la filtrazione di liquidi o gas.
Come siete arrivati a trovare questa soluzione?
Il nostro gruppo di ricerca del laboratorio Vetri e Ceramici del Dipartimento di Ingegneria Industriale si occupa da molto tempo di studiare come i materiali ceramici possono essere ottenuti per via chimica a partire da opportuni precursori polimerici. In questo studio ci siamo accorti che i classici poliuretani flessibili che si usano sia per imballaggi che per divani o poltrone, opportunamente impregnati di silicone e riscaldati in un forno ad alta temperatura in presenza di azoto gassoso si convertivano completamente nel nano-feltro di nitruro di silicio. È stata, in un certo senso, una scoperta casuale, come capita spesso in ambito scientifico. In seguito molto lavoro e molte prove sono state fatte per capire e controllare le reazioni chimiche alla base del processo.
La vostra ricerca ora è una nuova domanda di brevetto. Quali sono i passi che pensate di fare per portarlo sul mercato e quando potrà trovare applicazione in ambito industriale?
Per poter industrializzare questo prodotto, che per ora è disponibile solo su scala di laboratorio (produciamo campioni quadrati di qualche centimetro di lato e pochi millimetri di spessore) è necessario ancora molto lavoro sperimentale per ottimizzare le variabili di processo, per effettuare lo scale-up e produrre campioni di dimensioni superiori. Il nostro laboratorio non è però dotato di attrezzature in grado di affrontare questa attività. Avremo bisogno di acquistare forni di dimensioni superiori e apparecchiature per la misurazione della conducibilità termica senza contare, poi, che sarebbe necessario poter avere la collaborazione di uno o due ricercatori da dedicare a questo progetto. In questo momento quindi siamo in una fase di stand-by nell’attesa che le condizioni ci permettano di continuare la ricerca. Allo stesso tempo cerchiamo partner interessati a collaborare con noi: aziende attente e sensibili all’innovazione nei materiali, sia del settore tessile che del settore dei materiali per l’edilizia o dei materiali avanzati in generale.
A loro il mio invito perché vengano a conoscerci e valutare insieme l’opportunità di stringere accordi di collaborazione per favorire il passaggio dal brevetto al mercato.
Aggiungo che le caratteristiche uniche del materiale che lo rendono altamente competitivo per prestazioni e costi, possano essere i presupposti anche per creare una start up.
