Sfruttamento dell'abbondanza molecolare di madre natura
I materiali delle terre rare sono molto utili nel mondo delle scienze, in particolare nelle discipline più giovani quali materiali molecolari cristallini progettati in 3D. In particolare materiali cristallini specifici presentano proprietà importanti, quali la memoria magnetica e la fluorescenza. Ma estrarre e trattare questi materiali rari potrebbe essere costoso e danneggiare l'ambiente. Il progetto Recrysteng (Rare earth crystal engineering), finanziato dall'UE, sta applicando un nuovo approccio per scoprire e trattare i materiali desiderati. Un aspetto importante di questo progetto è la notevole riduzione dei costi di produzione legati a energia, solventi e attrezzature speciali usati per ottenere e sintetizzare questi nuovi materiali. Questo approccio di "chimica verde" è stato applicato con successo usando tecniche di preparazione prive di solventi, quali macinazione e "ball-milling" assistito da liquidi. Questi metodi sono adatti in particolare a una produzione ad alta resa e a basso consumo di nuovi materiali cristallini delle terre rare. Uno dei risultati più importanti era la sintesi riuscita di una serie di nuovi materiali rari, come un nuovo tipo di melammina. Alcuni dei nuovi composti presentano notevoli proprietà elettromagnetiche, come effetti di memoria magnetica a basse temperature e proprietà di fluorescenza con tempi di vita insolitamente lunghi. La stabilità termica, la buona disponibilità e le tecniche di trattamento semplificate, come la macinazione, hanno trasformato questa nuova classe di composti in potenziali materiali high-tech. Questi includono magneti delle terre rare ad alte prestazioni, componenti essenziali per produrre fibre ottiche altamente efficienti o materiali luminescenti per trasmettere informazioni o luce. Questi materiali possono quindi consentire tecnologie della comunicazione e della microelettronica, considerate due importanti settori competitivi dall'UE. Data la sua natura interdisciplinare, il progetto ha avviato diverse partnership e progetti fruttuosi con scienziati e aziende industriali che possiedono competenze scientifiche avanzate in diversi campi. In generale, Recrysteng ha ottenuto con successo un nuovo processo di sintesi per una notevole serie di materiali delle terre rare con nuove caratteristiche elettromagnetiche e strutturali importanti. Inoltre il nuovo approccio del progetto allo sviluppo di materiali molecolari e polimeri funzionali ha introdotto un approccio più ecologico a questo settore della chimica. È stata creata una rete molto competitiva in questo settore, con un solido potenziale per approfondire l'attività di ricerca anche dopo la fine del progetto.