Produzione ad acqua di nanoparticelle
Le nanoparticelle sono nei coloranti del quadro dell’auto, nei rivestimenti idrofobici per il vetro autopulente, nei materiali elettro-ottici nel fotovoltaico e perfino in materiali biocompatibili e antimicrobici per gli arti artificiali e l’imaging medico. Le nanotecnologie sono un mercato in rapida crescita e le proiezioni future fino al 2020 stimano che l’industria globale crescerà fino a superare i 70 miliardi di euro. Dato il volume e l’importanza economica dei nanomateriali per la sua economia, l’UE sta finanziando ricerche d’avanguardia per rendere la loro produzione più rapida, affidabile, sicura e verde. Il progetto SHYMAN (Sustainable hydrothermal manufacturing of nanomaterials) ha sviluppato un progetto pionieristico di reattore che modifica il modo in cui sono prodotti i nanomateriali. Il reattore sfrutta acqua ad alta pressione e alta temperatura (idrotermale) in uno schema di flusso continuo, in diretto contrasto con le tecnologie convenzionali bottom-up a secco. Il risultato sono una miscelazione efficace e dimensioni uniformi delle nanoparticelle senza l’impiego di solventi pericolosi. Inoltre l’acqua viene riciclata. Il nuovo reattore SHYMAN, con una produzione di quasi 1 000 tonnellate di nanoparticelle all’anno, dovrebbe restare per gli anni futuri il più grande impianto idrotermale a flusso continuo del mondo. Si possono produrre nanomateriali di alta qualità inclusi metalli, ossidi di metallo, idrossidi, carbonati e sulfidi oltre a materiali nanoporosi più complessi come strutture metallo-organiche. Utilizzando la sintesi idrotermale continua il reattore può produrre il prodotto perfetto per ogni applicazione. I partner del progetto hanno dimostrato l’efficacia del processo producendo una serie di prodotti per sette differenti applicazioni. Sono stati testati la nano-idrossiapatite per il potenziale nella produzione di sostituti ossei sintetici, materiali solforici per lubrificanti e metalli per l’elettronica stampata come substrati per aumentare l’efficienza delle cellule fotovoltaiche organiche. Sono stati anche testati nanomateriali di nuova produzione con proprietà fotoluminescenti nei fari delle macchine e materiali inorganici sono stati utilizzati per aumentare l’idrofobia nelle superfici autopulenti. Il nuovo impianto porterà l’UE in prima linea nel campo di una tecnologia destinata a cambiare il volto del settore dei nanomateriali, dal valore di diversi miliardi di euro. La nuova produzione basata sull’acqua delle nanoparticelle dovrebbe condurre il mondo industriale a una nuova generazione di materiali.
Parole chiave
Nanoparticelle, sostenibile, nanomateriali, SHYMAN, idrotermale
