Nanomacchine solari “made in Unibo” ricevono finanziamento ERC

Alberto Credi, afferente INSTM dell’Università di Bologna, ha ricevuto un Advanced Grant ERC di quasi due milioni e mezzo di euro per una ricerca di frontiera, al confine tra chimica, fisica e biologia, finalizzata alla realizzazione di sistemi nanometrici in grado di trasportare molecole in modo controllato utilizzando l’energia della luce.

L’European Research Council (ERC) è la prima organizzazione transnazionale europea che, attraverso finanziamenti competitivi, sostiene progetti di ricerca di frontiera sulla base dell’eccellenza scientifica e della forza innovativa a prescindere dalla nazionalità, dall’età o dalla disciplina scientifica. Il progetto “Light effected autonomous molecular pumps: Towards active transporters and actuating materials” (LEAPS) è il quinto per le scienze chimiche in tutta Italia dal 2007, anno di nascita del bando ERC. I risultati preliminari sui quali si fonda il progetto LEAPS sono stati pubblicati sul numero di gennaio 2015 della rivista Nature Nanotechnology.

Tutti gli organismi, compresi gli esseri umani - spiega Credi - utilizzano motori molecolari costituiti da proteine per svolgere compiti fondamentali per la vita. Negli ultimi decenni noi chimici abbiamo imparato a creare macchine molecolari sintetiche, ma non siamo ancora riusciti ad utilizzarle nel mondo reale. Obiettivo finale di questo progetto è allora fare concreti passi avanti in questa direzione”.

Il progetto LEAPS durerà cinque anni e si concentrerà in particolare su tre sfide: il trasporto di molecole in modo controllato lungo una precisa direzione per una distanza di alcuni nanometri, il pompaggio di molecole fra due compartimenti di una soluzione fisicamente separati da una membrana e la costruzione di materiali polimerici nei quali il funzionamento delle pompe molecolari sia in grado di produrre cambiamenti strutturali (ad esempio reticolazione delle catene polimeriche).

La realizzazione del primo e del secondo obiettivo – continua Credi - ci consentirebbe di imitare il trasporto molecolare nelle cellule, con notevoli implicazioni per usi biomedici, mentre il secondo e il terzo obiettivo puntano ad un altro risultato importante: convertire l’energia solare e immagazzinarla sotto forma di energia chimica, ovvero realizzare una fotosintesi artificiale”.

Qui la sfida del gruppo di ricerca si fa ancora più ardita: costruire un polimero che possa accumulare l’energia della luce che lo illumina per poi rilasciarla a comando effettuando un movimento. “Con materiali di questo tipo – conclude Credi - si possono costruire fibre muscolari artificiali azionate dalla luce. E magari un giorno potremmo usare queste fibre per costruire robot alimentati direttamente con l’energia del sole”.

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