La ricerca ha al centro rivoluzionari nanomateriali biocompatibili di ossido di ferro ricoperti di un coating polimerico biocompatibile, in grado di rimuovere dall’acqua ioni provenienti da metalli pesanti
Prende vita nell’abito dello sviluppo sostenibile e della transizione ecologica il progetto di ricerca guidato da un gruppo di chimici (prof.ssa Tecla Gasperi, dott. Elia Roma) e fisici (dott.ssa Barbara Capone, dott. Pietro Corsi) del Dipartimento di Scienze dell’Università Roma Tre, in partnership con il team del prof. Erik Reimhult dell’Università BOKU di Vienna.
È proprio con il design e la realizzazione di nuovi materiali biocompatibili “intelligenti”, ossia in grado di compiere azioni predeterminate, che i nanomateriali di nuova generazione trovano importanti applicazioni, come la sanificazione delle acque, contaminate dall’azione antropica.
I due gruppi, grazie alla collaborazione pluriennale, hanno recentemente pubblicato un lavoro intitolato Theoretical and Experimental Design of Heavy Metal-Mopping Magnetic Nanoparticles su “ACS Applied Materials and Interfaces” dell’American Chemical Society, consultabile al link: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c17759
Nanomateriali biocompatibili, lo studio
Nello studio sono illustrati i risultati ottenuti in merito allo sviluppo di innovative nanoparticelle magnetiche di ossido di ferro, ricoperte di un coating polimerico biocompatibile, in grado di rimuovere dall’acqua ioni provenienti da metalli pesanti.
Con la ricerca si è fatto il primo passo verso la realizzazione di materiali in grado di contrastare la dispersione di pericolosi metalli pesanti nell’ambiente. Il gruppo del Dipartimento di Scienze dell’Università Roma Tre, partendo dal design teorico del materiale, ha sviluppato la sintesi delle macromolecole funzionalizzate.
Una volta sviluppati, i nanomateriali sono poi stati analizzati e grazie alla collaborazione con la BOKU di Vienna, sono state studiate le loro proprietà. Inoltre, è stata testata e verificata la loro capacità di rimuovere inquinanti dalle acque.
I risultati raggiunti sono resi ancora più promettenti dal riscontro della biocompatibilità del materiale utilizzato, permettendo un potenziale utilizzo su larga scala delle nuove nanoparticelle.
Università Roma Tre, la dichiarazione
“I dati del WHO ci dicono che al mondo una persona su nove non ha accesso a fonti di acqua pulita – spiega il dott. Elia Roma – ogni anno, più di 840.000 persone muoiono a causa di malattie legate all’acqua e 750 milioni di persone non hanno accesso ad acqua sanificata”.
“La situazione è ancora più drammatica nei paesi in via di sviluppo – continua il dott. Elia Roma – La richiesta di acqua è in forte crescita a causa del costante incremento della popolazione globale. Al tempo stesso, la risorsa idrica è stressata da una crescente contaminazione di origine antropica (diretta o indiretta), che porta all’inquinamento di laghi, fiumi, mari e risorse sotterranee. Il problema della gestione sostenibile delle risorse idriche si pone pertanto quale centrale, come anche voluto dall’Agenda 2030”.
La collaborazione tra Università BOKU di Vienna e Università Roma Tre, i risultati
“La collaborazione interdisciplinare tra il nostro gruppo a Vienna – spiega il prof. Erik Reimhult – e l’eccellente gruppo di Roma ha aperto strade per noi ancora inesplorate: la combinazione unica tra un approccio teorico innovativo e tecniche sperimentali che abbiamo usato quasi ‘pionieristicamente’ nel campo dei materiali, come la calorimetria isotermica di titolazione, ci ha permesso di comprendere come le nanoparticelle funzionalizzate interagissero con gli ioni di metalli pesanti. Alla luce delle nuove conoscenze acquisite, possiamo disegnare nanoparticelle utilizzabili per un risanamento ambientale, argomento di prioritaria importanza al giorno d’oggi”.
Il nuovo materiale oltre ad essere intelligente, grazie all’assorbimento degli inquinanti da parte delle nuove nanoparticelle, la biocompatibilità e le proprietà magnetiche che ne permettono una estrazione controllata, è estremamente promettente per un potenziale utilizzo nell’ambito della purificazione e monitoraggio delle acque.
In ambito industriale, sono molte le probabilità future di applicazione del materiale proveniente dalle nanoparticelle, sia all’interno di filtri sia in soluzione.
Leggi anche
