Il business dell’ultrapiccolo è sempre più grande. Le nanotecnologie che fino a un decennio fa erano terreno di gioco esclusivo della ricerca di base hanno una pipeline di prodotti industriali in crescita. Il prossimo ritrovato potrebbero essere dispositivi in grado di fungere da accumulatori di energia meccanica talmente efficienti da competere con i capacitori elettrici.

La notizia arriva dal dipartimento di Ingegneria meccanica e aerospaziale, dove Carlo Massimo Casciola ha progettato un materiale nanoporoso che, quando permeato da un liquido, riesce a distribuirlo su una superficie interna di oltre 1000 metri quadri per ogni grammo. “Molti hanno parlato di ‘spugne nanoporose’ – osserva Casciola, 56 anni, che guida un team di circa 20 persone – ma si tratta di materiali rigidi, chimicamente note come zeoliti dall’800, ma mai studiate a livello nanometrico e che normalmente non sono permeabili a un liquido. Grazie al supercalcolo, abbiamo potuto mostrare che, se progettati con aperture variabili tra 1,2 e 1,8 milionesimo di millimetro diventano permeabili a liquidi sotto pressione immagazzinando così energia che viene liberata non appena si toglie la pressione”.

Grazie a un finanziamento Erc di 200mila euro per il “proof of concept”, il team di Casciola oggi sta indagando come questi sistemi potrebbero essere industrializzati per applicazioni su grandi scala nel mondo dell’energia. “Un’altra caratteristica interessante di questi materiali – spiega Casciola – è che quando le dimensioni dei pori aumentano a 10 nanometri cambiano di nuovo caratteristiche e sono in grado di dissipare grandi quantità di energia, come per esempio quelle prodotte dalle vibrazioni di un meccanismo. Ciò potrebbe essere utilissimo in campo aereospaziale, per esempio per proteggere il payload di un razzo dalle violente sollecitazioni prodotte dai motori sulla rampa di lancio”.

Sul fronte pienamente industriale sono invece già in commercio delle vere e proprio nanospugne come Grafysorber, sviluppato dalla comasca Directa Plus Spa. Lo sviluppo del materiale è stato co-finanziato dalla Ue attraverso il progetto Genius e premiato nella top-5 del programma eco-innovation. Basato sul grafene prodotto da grafite naturale trattata a 10.000 °C (l’equivalente della superficie del nostro Sole), il Grafysorber è dotato di una struttura tridimensionale altamente porosa con un volume espanso di oltre 300 volte quello iniziale e, per questo, in grado di assorbire grandissime quantità di olii inquinanti per depurare acque dove ci sono stati sversamenti accidentali. Il prodotto, confezionato in “salsicciotti” di nylon analoghi a quelli tradizionali i quali sono però composti da polipropilene, ha già ottenuto più di dieci classificazioni di non tossicità ed è approvato dal ministero dell’Ambiente italiano per l’utilizzo nel caso di sversamento di idrocarburi in mare, oltre a diversi successi sul campo come due bonifiche in Romania, con oltre 35.000 metri cubi di acqua decontaminata e oltre cinque progetti in Italia e all’estero. Per parafrasare l’inventore delle nanotecnologie Richard Feynmann: “c’è un sacco di business laggiù in fondo”.