CNR ExploRA

Presentazione, 2022, ITA

Ossa, energia solare, navicelle spaziali: let's do ceramics

Monica Sandri, Nicola Sangiorgi, Laura Silvestroni

CNR-ISTEC

Cosa avranno mai in comune la riparazione ossea con l'energia solare o le esplorazioni spaziali? Sono tutti traguardi tecnologici che hanno preso ispirazione da fenomeni naturali: la biomimetica ci guida al progresso e, in tutto ciò, la ceramica, nelle sue infinite declinazioni, è il comune denominatore. Se parliamo di medicina rigenerativa, il componente ceramico principe è l'idrossiapatite. E' il basilare costituente delle nostre ossa che può essere utilizzato per creare dispositivi che stimolano le cellule alla ricostruzione dei tessuti o addirittura per realizzare "capsule intelligenti" che racchiudono farmaci da consegnare solo dove necessario, limitando gli effetti collaterali agli organi circostanti. Inoltre, i materiali ceramici si trovano in sempre più componenti che caratterizzano la nostra vita di tutti i giorni e, negli ultimi anni, hanno trovato ampio spazio in tecnologie e procedure innovative per ottenere energia elettrica da fonti rinnovabili come il sole. La fotosintesi clorofilliana è il più importante processo naturale che immagazzina energia solare e produce ossigeno facendo crescere le piante. Lo stesso meccanismo di trasformazione, semplice e sostenibile, può essere replicato artificialmente con materiali sintetici che sfruttano l'energia del sole per produrre energia alternativa rispetto ai combustibili fossili. Passando ad un settore più di nicchia, la ceramica è uno dei pochi materiali in grado di sopravvivere agli ambienti estremi tipici dell'aerospazio. In che modo i ceramici vadano ingegnerizzati ed assemblati insieme ad altri componenti ci viene insegnato dalla struttura di rettili, uccelli e insetti che, dopo processi evolutivi, hanno affinato sistemi organizzati in strutture gerarchiche che permettono loro di resistere a fortissimi impatti meccanici ed importanti sbalzi di temperatura.

DIDACTA Italis, Firenze, 20-22/05/2022