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Taliani: "etichette intelligenti" per fare acquisti al supermarket senza file alla cassa
Direttore dell'Istituto di Spettroscopia Molecolare
 

In quali settori dei nanomateriali opera il suo Istituto?

CAMERA UHV-STM PER STUDI DI CRESCITA IN SITU E TEMPO REALE

L'ISM svolge attività di ricerca su materiali nanostrutturati per l'optoelettronica, per l'elettronica, per la catalisi e per il fotovoltaico. Si tratta di studi che conduciamo ormai da parecchi anni e sui quali abbiamo ottime competenze che ci consentono di ideare, realizzare e caratterizzare dispositivi basati su film sottili organici e su film sottili ibridi organici e inorganici nanostrutturati che possono avere diverse applicazioni.

Le nostre ricerche sono, dunque, complementari a quelle svolte dall'Istituto di Chimica dei Materiali (ICMAT), uno degli altri istituti che si è accorpato per dare vita all'Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati (ISMN), e che riguardano, invece, film sottili inorganici di varia natura e nel quale esistono competenze sulla crescita epitassiale molecolare, una tecnica fondamentale per la realizzazione di film sottili inorganici e assai utilizzata nell'industria elettronica.

Anche le nostre ricerche, come ho già detto, hanno possibilità d'impiego nell'elettronica. Le faccio un esempio; attualmente l'elettronica si basa su circuiti realizzati con il silicio, un materiale che consente la realizzazione di circuiti assai complessi il cui limite principale è costituito dall'elevato costo, un aspetto, questo, che ne limita inevitabilmente l'uso. L'ISM sin dal 1992 ha studiato e sperimentato la possibilità di ricorrere a materiali organici, quali ad esempio le plastiche, per la creazione di circuiti elettronici. Si tratta di un utilizzo originale di questo tipo di materiali, di cui più spesso si sono considerate le caratteristiche di isolanti; alcune plastiche hanno invece anche proprietà di semiconduttrici. Tutto ciò rende adatto il loro uso per la realizzazione di circuiti complessi che contengono fino a 1000 transistor.

A differenza del silicio, inoltre, i materiali organici hanno costi ridotti, sono facilmente smaltibili e sono dotati di enorme flessibilità.

In questo campo l'ISM ha svolto collaborazioni con centri di ricerca di Cambridge e con la Philips e, attualmente, coordina un Progetto europeo, "Mona Lisa", che ha come obiettivo il miglioramento della funzionalità dei circuiti plastici.

Malgrado il progetto abbia prevalentemente obiettivi di ricerca, è facile intuire le possibili applicazioni di questo materiale e, di conseguenza, la probabile registrazione di brevetti collegati ai risultati raggiunti.

Uno degli utilizzi ipotizzabili è nel settore del commercio, con la creazione di "etichette intelligenti", che, senza bisogno di personale umano, consentano, ad esempio, grazie ad un piccolo circuito posto sui singoli prodotti, di registrarne i prezzi e fare quindi il conto senza alcuna fila alle cassa.

Un altro interessante progetto riguarda la realizzazione di pannelli fotovoltaici con materiale organico al posto del silicio, così da poter avere energia elettrica a costi ridotti.

Il problema da risolvere in questo caso è la resa del materiale: il silicio ha infatti una resa di circa il 14%, i materiali organici una media dello 0,6%. Studi condotti a Linz (Austria) sono arrivati a mostrare una resa del 2,5%, che potrebbe arrivare in 2-3 anni a circa il 6%. Se così fosse, si aprirebbero infiniti campi di applicazioni: dalla telefonia cellulare ai piccoli elettrodomestici.

L'ISM, mi sembra di capire, è già all'avanguardia nel settore dei materiali nanostrutturati; quali vantaggi possono derivargli dalla fusione con gli altri organi CNR nel nuovo Istituto?

In effetti l'ISM, come si può verificare nel Report 2000, è tra gli istituti di chimica del CNR quello con il più alto indice d'impatto.

Tuttavia sono convinto che la fusione di più organi nella nuova realtà dell'ISMN abbia conseguenze positive sulla nostra attività.

sfere micrometriche di polimetilmetacrilato ricoperto di ferro fluido sistema di deposizione in ultra alto vuoto di film sottili organici da fasci molecolari (o-mbd)

Non va dimenticato che i nanomateriali e le nanotecnologie sono settori di frontiera ai quali rivolgono grande attenzione tutti i paesi; basti pensare che negli Stati Uniti la National Nanotechnology Initiative ha previsto per il 2001 un incremento dell'87% nelle attività in questo ambito. Ma ricerche sono in atto anche in India e in tutti i paesi della Comunità Europea.

In Italia finora in questo campo c'erano solo tante realtà parcellizzate, prive quindi di un impatto realmente significativo; la creazione dell'ISMN consente l'unificazione di tutte le competenze in questo settore presenti all'interno del CNR. Ciò, oltre a dare vita ad una realtà più ampia, e quindi dotata di una maggiore massa critica e di una maggiore visibilità, favorisce l'interdisciplinarità, un fattore fondamentale per raggiungere risultati importanti in questo ambito. Occorre, a mio parere, che ci sia una collaborazione più spiccata tra gli specialisti delle varie discipline: fisici, chimici, ingegneri devono arrivare ad un linguaggio comune, devono avere uno scambio costante e acquisire culture simili. Solo così si può accelerare lo sviluppo e divenire davvero competitivi.

grafico dei finanziamenti ism dal 1993 al 2001

Un altro innegabile vantaggio derivante dalla fusione è, credo, la maggiore visibilità e il maggiore "potere contrattuale" che con la nuova struttura acquisiamo sul mercato.

Ciò ci permetterà, senza dubbio, di accrescere i rapporti già esistenti con il mondo produttivo, rapporti che ci hanno portato peraltro a mettere a punto alcuni brevetti, 3 dei quali relativi ad abbattitori di ossido di azoto, trasferiti ad una multinazionale italiana poi divenuta tedesca, la Montecatini Tecnologie Sud Chemie.

Altri brevetti riguardano ricerche molto avanzate relative a semiconduttori organici per la produzione di circuiti elettronici sempre più piccoli che sfruttano la spintronica, ossia la proprietà dell'elettrone di girare su se stesso.

Intravede qualche possibile problema nella nuova struttura?

Gli ostacoli, se ce ne saranno, potrebbero essere legati a problemi di tipo amministrativo e finanziario.

Per quanto riguarda il primo, ritengo però che un esame attento della situazione e delle esigenze delle diverse sezioni eviterà la creazione di un sistema amministrativo troppo burocratizzato e, per ciò stesso, negativo per lo svolgimento delle ricerche.

Per ciò che concerne i finanziamenti, penso invece che per impedire che l'attività venga troppo condizionata dalle esigenze del mercato sarebbe opportuno incrementare i fondi provenienti al nuovo Istituto dall'Ente.