La tecnologia abilitante

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È l’espressione con cui la commissione europea ha definito le nanotecnologie, in virtù del fatto che, grazie al loro impiego, possono essere realizzati processi e prodotti applicabili in molteplici settori.

 

Intervista a Francesco Matteucci, Esperto organizzazione e gestione Living Lab progetto Maat e Rinovatis del Nanotechnology Living L

 

Le nanotecnologie sono quella branca della scienza che si occupa della manipolazione della materia a livello atomico e molecolare, cioè opera con materiali e dispositivi che hanno almeno una dimensione inferiore ai 100nm, tramite soprattutto l’assemblaggio di molecole (bottom-up) o la miniaturizzazione di materiali macroscopici (top-down). Un’unica branca per una molteplicità di applicazioni in numerosi settori della quotidianità che possono notevolmente migliorare la qualità della vita. Pensiamo, ad esempio, ai nanomateriali impiegati per il risanamento ambientale e il trattamento delle acque o, ancora, al contributo fornito da queste tecnologie nei processi di smaltimento dei rifiuti, fino ad arrivare al miglioramento di alcune caratteristiche dei cibi e all’utilizzo, in medicina, delle nanoparticelle che provvedono al trattamento delle cellule malate. E questi sono solo alcuni degli impieghi ai quali questa straordinaria tecnologia è destinata.

Francesco Matteucci, esperto del Nanotechnology Living Lab, riassume così: “L’ambito multidisciplinare delle nanotecnologie spazia dalla biologia, alla chimica, alla fisica, all’ingegneria, alla medicina. Oggi i principali settori di applicazione industriale delle nanotecnologie sono l’elettronica, la scienza dei materiali e le biotecnologie. In particolare, il Nanotechnology Living Lab ha partecipato allo sviluppo di progetti di innovazione che vedono le nanotecnologie applicate al settore della edilizia, energia, ambiente, medicina e fotonica avanzata”.

Nanotecnologie ed efficientamentoenergetico: quale legame?

L’efficientamento energetico è l’insieme delle tecnologie che mirano a massimizzare il rapporto tra energia utilizzata ed energia immessa in un dato sistema. Diverse tecnologie impiegate nel settore dell’efficientamento energetico sono costituite da elementi di dimensioni nanometriche, come ad esempio gli elementi costituenti di alcuni sensori o alcuni materiali per l’isolamento termico o alcune tipologie di rivestimento dei vetri.

Per quanto riguarda argomenti come l’edilizia sostenibile e lo smart building/home, su cosa concentrate le vostre ricerche?

Premesso che il Nanotechnology Living Lab non compie direttamente attività di ricerca, ma di supporto e valorizzazione della ricerca, la sua collaborazione nel settore dell’edilizia sostenibile è principalmente collegata allo sviluppo industriale di nanomateriali fotocatalitici attivi anche nel visibile, impiegati come additivi per cementi. In ambito smart building/home, invece, la sua attività di supporto si è concentrata verso lo sviluppo industriale di film sottili di spessore nanometrico atti a migliorare le proprietà termiche delle finestrature e nell’ambito sperimentale delle smart windows, cioè di dispositivi in grado di instaurare un continuo dialogo con l’ambiente circostante e mutare specifiche proprietà in risposta alla variazione delle condizioni ambientali circostanti, così da conseguire, con continuità, condizioni di comfort abitativo indoor in termini termici e di visual comfort.

Le nanotecnologie migliorano la vita dell’utente finale e quali sono i vantaggi nell’utilizzo delle nanotecnologie nell’edilizia?

Le nanotecnologie sono considerate dalla Commissione Europea una delle sei tecnologie abilitanti, cioè una tecnologia grazie alla quale si possono realizzare dei processi o sviluppare dei prodotti per molteplici applicazioni. Va anche detto però che ad oggi le nanotecnologie sono il risultato di quella che viene definita economia della conoscenza e quindi il loro utilizzo è spesso inserito in contesti industriali ad alto contenuto tecnologico dove i prodotti o i processi realizzati e commercializzati sono in grado di sostenere economicamente il valore aggiunto apportato dalle nanotecnologie. Tra questi contesti molto raramente rientra l’edilizia, dove il principale obiettivo è molto spesso l’ottimizzazione dei costi ed è quindi molto difficile vedere riconosciuto in termini di prezzo di vendita del prodotto il valore aggiunto apportato dalle nanotecnologie. Pertanto, già ad oggi ci sono in commercio nanomateriali alla base o come additivi di prodotti per l’edilizia che garantiscono prestazioni termoigrometriche o estetiche dell’involucro edilizio eccellenti, ma  il costo ancora decisamente superiore rispetto ad altri materiali con minori prestazioni ne impedisce un uso di massa. Un altro esempio può essere riferito alle celle fotovoltaiche di terza generazione sviluppate grazie alle nanotecnologie e che potrebbero essere impiegate come vetri fotovoltaici semitrasparenti. Potremmo cioè produrre energia elettrica dalle finestre con la quale alimentare diverse utenze domestiche o, se realizzati su supporti plastici e flessibili, potranno essere applicati nell’involucro esterno dei dispositivi elettronici mobili ricaricandone le batterie di alimentazione.

Quanto si investe, in Italia e in Europa, sull’impiego delle nanotecnologie nel settore dell’edilizia?

Gli investimenti sulle nanotecnologie sono stati avviati in Italia e in Europa indicativamente a partire dagli anni’90. In Italia e in Europa, con qualche anno di ritardo rispetto all’iniziativa degli USA denominata NNI (National Nanotechnology Initiative), si è compreso che: a) per la realizzazione della rivoluzione delle nanotecnologie è necessario capire e sviluppare i benefici che queste apportano nei collegamenti tra le varie discipline scientifiche; b) l’Italia e l’Europa devono essere i primi finanziatori della rivoluzione delle nanotecnologie in quanto molto spesso l’industria investe soltanto nello sviluppo di prodotti competitivi sotto il profilo dei costi in un arco temporale di 3-5 anni. In merito all’entità degli investimenti in ricerca e sviluppo nelle nanotecnologie per l’edilizia in Italia e in Europa non è facile ottenere un numero aggregato con delle referenze, ma se si considera che su tutto il settore delle nanotecnologie l’investimento annuale in Europa è di diverse centinaiadi milioni di euro (la NNI negli USA investe circa 1,8 miliardi di dollari ogni anno), nella sola edilizia sarà di qualche decina di milioni di euro annui. A titolo di esempio, nella sola Regione Puglia nel 2015 è stato inaugurato uno dei più importanti centri di ricerca nazionali sulle nanotecnologie (CNR-Nanotec di Lecce) cui sono stati destinati fondi nazionali e regionali per oltre 20 milioni di euro.

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