Dai laboratori scientifici:
1)Ricercatori dell’Imperial College di Londra insieme a tecnici della Kodak hanno disegnato e preparato una nuova struttura artificiale capace di monitorare e di analizzare campi magnetici statici. Essa consiste di una serie di piatti superconduttori e si comporta da materiale altamente diamagnetico anisotropo nei campi magnetici continui. L’Imperial College ritiene che questo sia un importante passo in avanti verso la realizzazione di un sistema capace di guidare i campi magnetici intorno ad una zona interna schermata lasciando indisturbato il campo esterno.
2)Un’ampia varietà di polimeri contenente metalli e chiamati metallopolimeri è divenuta accessibile negli ultimi anni. Di conseguenza sono aumentati gli studi per le applicazioni e le proprietà di questi composti che combinano i vantaggi di processo dei polimeri con quelli di funzione dei metalli. Le applicazioni più significative sono nel campo dei sensori, delle memorie funzionali, delle celle solari, della nanolitografia, dei display a cristalli fotonici, della catalisi.
3)I nanofili organici assemblati da semiconduttori a base di molecole piccole e da polimeri conduttori sono attualmente al centro dell’interesse per l’impiego nel campo dei transistori organici ad effetti di campo. Questa nuova classe di materiali offre molte opportunità sia applicative che di studio, in particolare si dimostrano competitori efficaci del silicio amorfo nei transistor ad alta prestazione.
Qualche riflessione
1)È difficile oggi pensare ad una vita senza telefoni cellulari; eppure questa fantastica rivoluzione non sarebbe stata possibile senza il passaggio dalle batterie non ricaricabili che utilizzavano elettroliti acquosi alle batterie ioniche al litio capaci di densità energetiche molto più elevate. Queste hanno richiesto lo sviluppo di nuovi materiali elettrodici che soddisfano tutta una serie di condizioni, prima fra tutte quelle per il catodo di una struttura leggera con un volume libero tale da permettere che una grande quantità di ioni litio sia inserita ed estratta reversibilmente con elevata mobilità. Questo ha indotto numerosi ricercatori a ricercare e proporre soluzioni alternative. I risultati di maggiore successo sono dovuti al gruppo del dr Goodenough dell’Università di Oxford che nel 1981 propose come materiale catodico LiCoO2 che Sorry combinò con un anodo di carbonio realizzando nel 1981 le batterie che hanno reso possibile la produzione di dispositivi portatili. Il lavoro continua per sviluppare materiali catodici privi del cobalto tossico e con strutture tridimensionali, come Li Fe O4, per realizzare batterie ad alta densità energetica ed a basso impatto ambientale.
In un recente articolo su Nature (Vol. 451, 7 February 2008), p. 652-657), intitolato Building better batteries, M. Armand e J.-M. Tarascon dell’ Université de Picardie Jules Verne, Amiens, Francia, illustrano le prospettive a breve e medio termine di questo settore di ricerca, facendo notare anche le interazioni fra i problemi ambientali ed energetici e lo sviluppo di nuove batterie. “La nuova generazione di batterie ad ioni di litio, pienamente basate sui nanomateriali sarà presto fra di noi, seguita dalle batterie litio-aria e da altre che useranno materiali organici.”. “Sia le celle a biocombustibili che le microbatterie ad alto voltaggio ad elettroliti liquidi ispirate dalle torpedini sono state già dimostrate. Noi tutti viviamo usando energia prodotta da meccanismi organici ed allora perché non pensare che lo stesso sia possibile per le nostre applicazioni e i nostri veicoli? Una cosa è certa, comunque. Vincere queste sfide richiederà la collaborazione di ricercatori di differenti settori disciplinari ed il loro successo dipenderà dalla loro capacità di collaborare e ispirarsi scambievolmente.”
2)L’inizio degli anni 2000 ha registrato una importante scoperta: è stato dimostrato che un materiale con un indice di rifrazione negativo era possibile confortando una precedente previsione circa materiali a permeabilità e permettività negative che avrebbero dovuto avere anche indice di rifrazione negativo. Tale proprietà però non era da attribuire alla struttura della materia perché essa veniva rilevata nel caso di composti opportunamente realizzati, i cosiddetti metamateriali. Questi derivano le loro proprietà dalla loro struttura interna e dalla loro composizione chimica. A tali materiali si assegna anche la possibilità di avere proprietà non note in natura. Le prime applicazioni dei metamateriali sono semplici miglioramenti dei prodotti esistenti.
3)Forse è ancora presto per comprendere esattamente la dinamica dei tragici fatti che di recente hanno portato alla morte di alcuni lavoratori e forse è ancora presto per stabilire quali ulteriori, specifiche ed efficaci misure sia possibile adottare per accrescere la prevenzione ed evitare il ripetersi di queste disgrazie, che sembrano drammaticamente sempre più decadere nella norma. Le nuove iniziative legislative sulla sicurezza aprono una via di speranza. E’ opportuna una pausa per riflettere, con calma e con la mente aperta, su quali potrebbero essere il nostro contributo e il nostro impegno per la sicurezza. Appartenere ad una Società Scientifica non significa solo svolgere una conseguente attività ma anche essere di riferimento per la comunità sociale, quindi anche e soprattutto sui temi della sicurezza.
Biocombustibili dagli scarti agricoli
Una ricerca svolta presso l’Università del Maryland ha portato alla realizzazione di un processo chimico in grado di convertire grandi volumi di prodotti vegetali di ogni sorta, dalla carta usata fino agli scarti della produzione della birra, in etanolo e altri biocombustibili alternativi al gasolio e alla benzina. I cosiddetti biocombustibili cellulosici possono infatti essere prodotti a partire da tutti i vegetali che non si presentano in forma di grani o semi e risultano quindi di grande importanza ecologica, dal momento che possono essere ottenuti da materiali che non hanno alcun valore alimentare, come i prodotti di scarto dell’agricoltura, inclusi paglia, tutoli e brattee del mais. Il processo è stato messo a punto anche grazie alla collaborazione con la piccola società Zymetis: il suo segreto è lo sfruttamento del batterio S. degradans, che si trova abitualmente nelle foglie di erba della pampa (Hymenachne amplexicaulis) della Baia di Chesapeake, il più grande estuario degli Stati Uniti, compreso tra gli stati della Virginia e del Maryland.
Tale ceppo batterico, infatti, produce un enzima che permette la conversione di materiale vegetale in zucchero, che a sua volta può essere convertito in biocombustibile. In realtà i ricercatori della Zymetis non sono stati in grado di isolare il batterio in natura, ma hanno scoperto come produrre l’enzima in laboratorio. Il risultato è un composto chimico chiamato Ethazyme, che degrada le resistenti pareti delle cellule dei materiali cellulosici e converte direttamente l’intero materiale vegetale in zuccheri pronti per la trasformazione in biocombustibile, con un costo significativamente inferiore e con minore utilizzo di composti tossici rispetto al metodo convenzionale. Secondo le dichiarazioni dei ricercatori, a pieno regime il processo Zymetis potrebbe arrivare a una produzione di 75 miliardi di galloni – pari a 280 miliardi di litri – all’anno di etanolo. Stando alle proiezioni, il mercato degli enzimi per biocombustibili potrebbe arrivare a un valore complessivo di 5 miliardi di dollari, tenuto conto anche dell’energy bill, la legge approvata dal Senato degli Stati Uniti e che dà mandato alle compagnie petrolifere di produrre 21 miliardi di galloni di etanolo ricavato dalla cellulosa entro il 2022.
L’ottenimento di biocombustibili da materiali di scarto anziché da vegetali di pregio sta assumendo una sempre maggiore importanza in quanto sta divenendo sempre più chiaro che la coltivazione di vegetali destinati alla produzione di biocombustibili rischia di portare alla fame una larga parte dell’umanità.
ORMESI. Troppo o troppo poco.
L’ormesi o omologosi descrive l’effetto bifasico che una sostanza provoca a seconda della dose.
La storia dell’ormesi inizia alla fine dell’ottocento nel laboratorio del prof. Hugo Schultz nella Germania del nord. Schultz fece interagire alcune sostanze chimiche con il lievito e poté osservare uno strano fenomeno secondo il quale l’azione era dapprima di crescita e di benessere poi, all’aumentare della concentrazione, diveniva palesemente tossica.
Vi sono moltissimi studi che danno conferma sperimentale dell’ormesi, mostrando curve a parabola invertita in diversi modelli sperimentali e per i più svariati agenti fisici e chimici. Radiazioni, farmaci e sostanze propriamente ritenute tossiche possono avere effetti ormetici e numerosi parametri metabolici ne sono interessati. La diossina che distrugge l'erba, a dosi infinitesimali fa crescere i prati. Piccole dosi di radiazioni ionizzanti si rivelano protettive verso i danni provocati dall'esposizione a dosi massicce di Rx. L'assunzione di moderate dosi di alcool riduce il rischio di malattie vascolari, mentre alte dosi lo aumentano. Altre sostanze con effetto ormesico sono: metanolo, alluminio, iodio, rame, sodio, potassio, silicio, boro, arsenico, cadmio, piombo, DDT.
Da troppo tempo osteggiata e dimenticata, anche a causa della sua corrispondenza con i fondamenti dell’omeopatia, l’ormesi torna a essere accreditata anche grazie al prof. Edward J. Calabrese che ha trovato in oltre 20.000 articoli scientifici evidenze del fenomeno. L’attenzione per gli effetti dell’esposizione a basse dosi di contaminanti e inquinanti, e delle loro combinazioni, riconsiderati alla luce dell’ormesi sta influenzando notevolmente i metodi per la stima del rischio.
EVENTI
Nei giorni 17 e 18 aprile si è tenuta a Nizza (F) la IV edizione delle Journées Franco Italiennes de Chimie. Alle Giornate, organizzate congiuntamente dalla Sezione PACA (Provenza, Alpi e Costa Azzurra) della SFC e dalle Sezioni Liguria e Piemonte–Valle d’Aosta della SCI, hanno partecipato un centinaio di chimici d’oltralpe ed una cinquantina di nostri connazionali. Il Congresso, che ha cadenza biennale, è organizzato alternativamente dalle Sezioni suddette e un aspetto caratteristico è quello di offrire reciprocamente ospitalità ai giovani che presentano un lavoro. Come è ormai tradizione, il Congresso si è articolato in conferenze plenarie di ricercatori italiani e francesi affermati, in numerose comunicazioni orali, tenute da dottorandi o comunque da giovani ovviamente italiani e francesi, e in una nutrita sessione poster.
In questa edizione è stata data particolare enfasi ai lavori che riguardano la chimica sostenibile e la chimica eco-compatibile a tutela dell'ambiente. In tale ottica si è svolta anche una tavola rotonda nell’ambito della quale è stato illustrato l’accordo SCI-WWF che ha riscosso un vivo interesse nei colleghi d’oltralpe intenzionati a perseguire un analogo accordo con il WWF francese.
Nel corso del Congresso è stata anche presentata la manifestazione che si terrà a Montecarlo il 20-23 novembre p.v. intitolata Chimica, Industria e Ambiente (il Presidente della SCI, il Presidente della Divisione di Chimica Industriale della SCI ed il Direttore della Chimica e l’Industria fanno parte del Comitato Scientifico) alla quale i Colleghi della SFC parteciperanno sicuramente.
Lunedì 21 aprile presso la sede di viale Liegi si è tenuta una riunione SCI-WWF cui hanno partecipato i membri del Comitato previsto dall’Accordo ed altri membri della SCI. Il Socio Ferruccio Trifirò ha presentato una relazione sulla vicenda di Marghera con la quale ha esaurientemente illustrato alla delegazione del WWF origini, natura, importanza strategica del polo chimico di Marghera e le conseguenze di un suo ridimensionamento. Ciò allo scopo di valutare se esiste la possibilità di una azione congiunta SCI-WWF che miri alla contemporanea salvaguardia dell’ambiente e dell’attività produttiva.
Nel corso della riunione si sono iniziate a programmare altre attività congiunte finalizzate a diffondere i principi della chimica sostenibile e a sensibilizzare gli studenti delle scuole italiane sul ruolo e l’importanza della Chimica nella vita dell’uomo e del pianeta.
Il congresso internazionale dal titolo "Fluorinated Materials@Politecnico: 2nd Edition" si svolgerà a Milano, Politecnico di Milano, Aula Rogers, via Ampère 2, il 9 maggio prossimo.
Il 21 maggio p.v. alle ore 14,30 sarà inaugurata la nuova sistemazione della Sede Centrale ivi compreso il giardino. Nell’occasione sarà consegnato il quadro bozzetto delle celebrazioni del 2009 che rappresenterà il logo SCI in tutti i documenti ufficiali relativi a tali celebrazioni e che caratterizzerà lettere, buste, locandine, comunicazioni, eventuali francobolli celebrativi.
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Nota: le notizie che vengono riportate sono estratte dalla stampa scientifica accreditata soprattutto di provenienza estera.