Nuovi materiali

Le grandi invenzioni nascono dai dettagli e a Ca’ Foscari l’innovazione dei materiali è in primo piano per lo sviluppo di prodotti sempre migliori in proprietà, efficienza, ecosostenibilità. Ogni materiale trova molte possibili applicazioni, sviluppate specificatamente per i bisogni dell’azienda e del consumatore, in diversi settori industriali.

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Chimica e materie plastiche, con attenzione alla natura

Ca’ Foscari si concentra sullo sviluppo di materiali sostenibili, come bioplastiche completamente biodegradabili e materiali bio-based ottenuti da rifiuti solidi urbani e scarti agroalimentari. Ad esempio, residui agricoli e forestali, ricchi di tannini, lignina e chitina/chitosano, vengono trasformati in materiali micro e nanostrutturati, che possono essere impiegati in compositi altamente innovativi (coating, vernici, resine) con proprietà aumentate: antimicrobiche, di resistenza alla luce e di barriera.
Lo studio si estende ai pannelli fotovoltaici, ai materiali termoplastici e termoindurenti ad alte prestazioni da fonti rinnovabili, alle analisi chimico-fisiche nei campi della botanica, della biologia marina, dell'ecotossicologia e all'estrazione e caratterizzazione di oli essenziali. 

Medicina e farmaceutica

A Ca’ Foscari si preparano nanoparticelle inorganiche e organiche (micro e nanocapsule di tannini, lignina, carbon dots, di silice) da utilizzare come matrici per la somministrazione di farmaci e il rilascio controllato (drug delivery).  La ricerca di nuovi medicinali si avvale della bioingegneria di peptidi e proteine terapeutiche per affrontare forme tumorali e malattie infiammatorie, affiancata dallo sviluppo di nuovi composti organometallici.
Oltre alla determinazione di biomakers in fluidi biologici, le innovazioni tecnologiche includono la creazione di sensori indossabili capaci di monitorare in tempo reale parametri biologici (cortisolo e glucosio); si lavora su l'ingegnerizzazione di proteine ricombinanti a molteplice specificità e sull’uso di modelli computazionali per progettare nuovi materiali ispirati alla biologia sfruttando processi di auto-assemblamento.

Cosmetica e Nutraceutica

Materiali inorganici e organici, micro e nanostrutturati (come lignine, tannini, silice) e a formulazione green con numerose applicazioni, quali efficaci filtri UV. Non solo: da componenti di derivazione naturale o da scarti si può creare un'innovativa base cosmetica, in forma di microcapsule o nanofibre, in grado di rilasciare in modo controllato i principi attivi presenti, garantendo un'ottimale penetrazione degli stessi sulla pelle e un'efficacia massimizzata.

Beni culturali e Anticontraffazione

A Ca' Foscari l'innovazione dei materiali è in primo piano per lo sviluppo di prodotti più efficienti, ecosostenibili e con proprietà migliorate, anche in campo culturale. Il personale di ricerca ha sviluppato nanoparticelle luminescenti (marker) che possono essere disperse in matrici polimeriche o resine, non copiabili e compatibili con ogni materiale, invisibili a occhio nudo ma rilevabili a seguito di irraggiamento con una sorgente IR: permettono l'identificazione univoca delle opere, la loro certificazione, tracciabilità e tutela contro la contraffazione.

Dalla ricerca cafoscarina arrivano anche prodotti e tecnologie per la conservazione di beni mobili e immobili, come coating idrorepellenti, additivati con nanoparticelle per la protezione di supporti cellulosici (carte e tessuti), in aggiunta all’ottimizzazione della formulazione di intonaci per il contenimento di processi di risalita capillare e malte idrorepellenti per la protezione di murature storiche.

Edilizia

Vernici depuranti: un termine riduttivo per molti materiali multifunzionali che agiscono come abbattitori di inquinanti e agenti pulenti, funzionando al tempo stesso come rivestimenti superficiali, con proprietà isolanti, decorative e protettive, di particolare utilità nel campo edile.

Inoltre, si realizzano vetri nanostrutturati drogati con metalli, ideali per applicazioni avanzate nei semiconduttori. L'attività include anche la caratterizzazione approfondita di vetri comuni e pregiati.

Interazioni con la luce

Le risorse energetiche sostenibili sono un filone di ricerca di particolare interesse a Ca' Foscari: in particolare il fotovoltaico, in cui si incontrano molte ricerche in corso - inclusi processi di economia circolare oggetto di brevetto - e lo sviluppo dei materiali, quali coloranti naturali e composti luminescenti in grado di ottimizzare l’efficienza di conversione fotovoltaica delle celle solari; materiali vetrosi compositi (nanostrutturati e non) preparati tramite sintesi di carbon dots per un miglior rendimento energetico dei pannelli solari.

La ricerca cafoscarina è inoltre attiva nella conversione di segnali elettrici (optoelettronica) e nella realizzazioni di materiali nanostrutturati applicabili all'acqua, per la sua separazione in ossigeno e idrogeno o per la rimozione degli inquinanti.

Ottica

Le lenti per occhiali da sole possono essere colorate in un’ampia gamma di tinte in modo semplice, sicuro e facilmente integrabile ai flussi produttivi esistenti, grazie a tecniche innovative di colorazione del vetro a base di bagni salini. Grazie a materiali applicati in strati sottili si possono indurire e proteggere superfici (materiale antigraffio) o valorizzarle con scopi decorativi.
Sapevate che, drogando le lenti con composti luminescenti, la luce ultravioletta può essere assorbita efficacemente e cambiare la percezione dei colori? Un metodo che trova applicazione nell’ottica commerciale, in particolare negli sport montani

Tessile

Tra i molti usi che si possono fare della lignina, derivata da scarti agricoli o forestali, c’è anche la creazione di micro e nanomateriali che, incorporati alla base tessile, ne migliorano o innovano le caratteristiche, quali filtri UV o proprietà antimicrobiche.