ADRIANO ZECCHINA, La Stampa 8/6/2011, 8 giugno 2011
Perché non possiamo fare a meno della chimica - Professor Natta, lei è riuscito a preparare mediante un nuovo metodo macromolecole che hanno una struttura spaziale regolare
Perché non possiamo fare a meno della chimica - Professor Natta, lei è riuscito a preparare mediante un nuovo metodo macromolecole che hanno una struttura spaziale regolare. Le conseguenze scientifiche e tecniche della sua scoperta sono immense, e ancora non possono essere valutate pienamente». È il 1963: Giulio Natta riceve il Premio Nobel per la Chimica insieme con il chimico tedesco Karl Ziegler, entrambi considerati i «padri» dei polimeri e delle materie plastiche. In queste poche parole di motivazione del premio c’è tutto il valore di una scoperta che ha segnato la storia sia della chimica sia della produzione industriale, cambiando e innovando profondamente una vasta gamma di prodotti, con applicazioni strutturali nel campo dei trasporti, dell’industria aerospaziale, dell’ edilizia, del tessile, degli elastomeri e dei dispositivi medicali, per menzionare solo alcuni settori. Per il loro peso ridotto e l’elevata resistenza le applicazioni delle materie plastiche nel campo automobilistico ed aeronautico sono divenute quantitativamente prominenti: basti pensare che oggi un’ auto è costituita per il 55% in peso da acciaio e per il 20% da materiali plastici ed elastomeri. Inoltre, nelle applicazioni più avanzate, i polimeri tradizionali si trasformano in materiali compositi, incorporando nanostrutture come i nanotubi di carbonio oppure composti inorganici nanostrutturati. Questi conferiscono maggiore resistenza alle temperature elevate, rendendoli così particolarmente efficaci nelle applicazioni aerospaziali. Infine mediante opportune applicazioni delle nanotecnologie - i materiali polimerici possono essere modificati fino a diventare «funzionali», capaci cioè di svolgere nuove funzioni: tra le altre, quelle sensoristiche acquisiscono un peso sempre più preminente. Un ruolo crescente Ma il ruolo della chimica e delle nanoscienze nella sintesi e nelle applicazioni dei materiali non si ferma certo ai polimeri e alle materie plastiche. Basti ricordare la produzione e l’ottimizzazione dei catalizzatori a base di metalli nobili o di ossidi finemente dispersi, che permettono di ridurre le emissioni nocive dei motori a combustione interna, o che sono progettati e utilizzati nella sintesi del biodiesel a partire dagli oli vegetali e, in generale, da materie prime rinnovabili. Un altro campo di enorme importanza, dove la chimica dei materiali e le nanotecnologie giocano un ruolo crescente oltre che strategico, è quello della sintesi e dell’ottimizzazione di materiali per le celle fotovoltaiche, sia a base di silicio cristallino o amorfo (anche in forma di film sottili) sia a base di biossido di titanio o di altri ossidi fotoattivi sia, infine, a base di molecole organiche fotosensibili. Le questioni dell’energia sono destinate ad assumere un ruolo centrale: è perciò realistico considerare la ricerca in campo chimico come strategica. Un’area di grande interesse, per esempio, riguarda la produzione di fotocatalizzatori (generalmente a base di nanoparticelle di biossido di titanio) per la purificazione delle acque, la produzione di rivestimenti fotoattivi con attività antibatteriche, la realizzazione di fibre tessili autopulenti e, infine, anche la creazione di cementi autopulenti. E sempre in relazione al problema dell’energia la chimica e le nanoscienze stanno giocando un ruolo determinante nel campo delle batterie (come quelle al litio), dove la miniaturizzazione e una crescente capacità di immagazzinamento energetico sono imperativi. L’impatto sul clima Ma anche il problema della cattura dell’anidride carbonica (il prodotto obbligato della combustione, principale rifiuto della civiltà moderna con le sue pesanti implicazioni sul clima del presente e del futuro) è intimamente legato alla sintesi di materiali porosi di nuova concezione. E, infine, il settore dei materiali metallici nanostrutturati, delle leghe, delle superleghe e soprattutto dei loro rivestimenti protettivi vede la chimica dei materiali e delle nanotecnologie in posizione sempre più centrale. Questa breve descrizione fa certamente torto a tanti altri materiali importanti, ma questo primo elenco vuole rendere l’idea del peso e del ruolo pervasivo della chimica nello sviluppo della civiltà globale del XXI secolo e anche del suo benessere.