Nuovi materiali compositi basati su fibre vegetali
I materiali nanocompositi consistono solitamente di matrici polimeriche in cui vengono incorporate le nanoparticelle come riempitivi o rinforzi. Le funzionalizzazioni della superficie realizzata mediante incorporamento di nanoparticelle sulla superficie della matrice sono meno comuni. Tuttavia, così come i recettori di superficie della cellula impartiscono una gamma di funzioni a una cellula vivente, tali modifiche sulla superficie di altri materiali possono avere un ruolo importante nel modo in cui i materiali compositi interagiscono con altri materiali e sostanze. Scienziati finanziati dalla UE hanno avviato il progetto SURFUNCELL ("'Surface functionalisation of cellulose matrices using cellulose embedded nano-particles") per sviluppare nuovi materiali nanocompositi naturali con speciali proprietà superficiali. La matrice è composta dalla componente principale delle pareti delle cellule vegetali, la cellulosa (uno zucchero complesso o polisaccaride) e le modifiche della superficie consistono nell'incorporare nanoparticelle stabilizzate da altri polisaccaridi. È importante tenere presente che il processo di produzione richiede poche modifiche rispetto alle procedure standard e che le nanoparticelle vengono assorbite e fissate mediante l'utilizzo di metodi di sintesi ecologici. I ricercatori del progetto SURFUNCELL hanno pubblicato 20 articoli scientifici revisionati alla pari da varie riviste e hanno presentato il lavoro svolto più di 80 volte nell'ambito di conferenze scientifiche. I risultati hanno riguardato l'intero processo, dalla preparazione dei polisaccaridi e delle nanoparticelle fino alla produzione di dispositivi in cellulosa. I ricercatori hanno applicato questa tecnologia in varie dimostrazioni. I filati in cellulosa con proprietà antibatteriche sono stati prodotti per essere usati nei tessili ospedalieri, nell'abbigliamento sportivo e per la casa. I partner hanno creato due dimostratori in cui hanno applicato i materiali compositi a delle membrane filtranti, fibre a base di cellulosa cava resistente alle incrostazioni e in grado di rimuovere pericolosi perturbatori endocrini dall'acqua potabile. Un altro dimostratore evidenzia l'utilizzo dei materiali compositi in cellulosa dalla superficie modificata come pellicola protettiva utilizzabile come materiali di imballaggio dei cibi, ecologico e con proprietà protettive aumentate. In fine, i partner hanno istituito una linea di produzione di laboratorio su larga scala per produrre carta con proprietà anti UV aumentate e minore utilizzo di energia e di prodotti chimici potenzialmente nocivi. Grazie alla diffusione capillare, gli scienziati del progetto SURFUNCELL hanno prodotto una piattaforma tecnologica completa basata su materiali naturali e su processi produttivi semplici, ecologici e scalabili che promuoveranno ulteriori scoperte sui materiali compositi. I dimostratori hanno raggiunto varie fasi di industrializzazione e intendono ispirare altri a sviluppare una lista di applicazioni in continua espansione.
