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Metalli nanoporosi, dai muscoli umani alle applicazioni

Metalli nanoporosi, dai muscoli umani miniaturizzati alle applicazioni nell’aerospazio e nelle auto

Lo studio dei ricercatori dell’Università di Cagliari, pubblicato da Scientific reports-Nature, conquista le attenzioni degli addetti ai lavori. La sinergia proficua tra il Dipartimento di ingegneria meccanica, chimica e dei materiali con il Nabla Lab di Thuwal in Arabia Saudita

SCENARI INFINITI. Se la cornice della ricerca (“Ag surface segregation in nanoporous Au catalysts during Co oxidation”) può scoraggiare i profani, il bersaglio che lo studio curato dal team di Giorgio Pia coglie, e può cogliere con sempre maggiori applicazioni pratiche, è di primissimo livello su scala mondiale. Lo specialista applicato al Dimcm (Dipartimento ingegneria meccanica, chimica e dei materiali diretto da Giacomo Cao, Università di Cagliari) ha firmato il lavoro con Francesco Delogu (Dimcm), Elisa Sogne e Andrea Falqui, ricercatori della King Abdullah University of Science and Technology (Kaust), Biological and Environmental Sciences and Engineering (Bese) Division, Nabla Lab, Thuwal, Arabia Saudita.

Copertina rivista Scientific Reports Nature Metalli nanoporosi, dai muscoli umani alle applicazioni

SCIENZA DEI MATERIALI, WORK IN PROGRESS. L’utilizzo dei metalli nanoporosi potrebbe rappresentare una svolta nel settore aerospaziale e automobilistico, permettendo di realizzare strutture decisamente più leggere che favorirebbero un sensibile risparmio energetico (minor carburante per la loro movimentazione). Allo stesso modo, potrebbe essere possibile realizzare componenti per l’ingegneria civile con un conseguente alleggerimento delle strutture che insieme alle maggiori prestazioni meccaniche, rispetto ai metalli massivi (non nanoporosi), renderà realizzabili alcuni grandi progetti architettonici. “Struttura, forma, sostanza. Termini che ricorrono spesso nella Scienza dei materiali. Eppure, mai con rilevanza così netta come nel caso dei metalli nanoporosi, una delle classi di materiali più intensamente studiate negli ultimi dieci anni. Materiali innovativi e affascinanti.

Struttura oro nanoporoso Metalli nanoporosi, dai muscoli umani alle applicazioni

La struttura è – spiega il dottor Pia – , forse, l’elemento più distintivo. Un intrico di forme gentili e arrotondate disegnate da legamenti ora tozzi, ora snelli aggettanti nel vuoto a definire nodi, rami, camere e canali delle più diverse geometrie e orientazioni. “Un’architettura labirintica di morfologie concave e convesse che si alternano in un mosaico disordinato di materia e vuoto alle scale nanometriche. Precisamente tali strutture e tali scale conferiscono ai metalli nanoporosi le proprietà fisiche e chimiche che li contraddistinguono. Proprietà uniche, in effetti, che ben giustificano l’enorme interesse attratto da diverse aree della scienza e dell’ingegneria. L’oro nanoporoso respira al variare ciclico della sua atmosfera, apre una strada verso la realizzazione di muscoli artificiali miniaturizzati, spinge le ossidazioni chimiche, si mostra ottimo catalizzatore, resiste sorprendentemente ai carichi meccanici, e si propone quale materiale strutturale”.

NUOVI TRAGUARDI. Lo studio condotto da Giorgio Pia, dal professor Delogu, con gli specialisti Andrea Falqui e Elisa Sogne, getta nuova luce sul comportamento chimico-fisico di tale materiale. Pubblicato nella prestigiosa rivista scientifica internazionale Scientific Reports-Nature, lo studio dimostra l’indissolubile legame tra composizione chimica superficiale, attività catalitica e stabilità termica, fornendo una chiave interpretativa per un ampio spettro di fenomenologie di interesse fondamentale e applicativo.

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