Formare una nuova generazione di nanoscienziati
I nanomateriali hanno cambiato il volto di quasi ogni campo scientifico, dalla biomedicina, all’elettronica, al settore energia e oltre. La rete di formazione istituita con il sostegno dell’UE relativa al progetto http://www.dynamol.ch.cam.ac.uk/ DYNAMOL (Dynamic molecular nanostructures) ha dato un contributo importante alla continuazione dei progressi mediante la formazione scientifica di 11 ricercatori alle prime armi e di un ricercatore esperto. Il progetto ha riunito nove partner accademici e tre industriali, un equilibrio tale da garantire che la scienza di base porterà ad applicazioni pratiche e profitti economici. Il progetto DYNAMOL ha concentrato gli sforzi sulla preparazione di nanostrutture che sfruttano la chimica covalente dinamica. Essa combina la robustezza del legame covalente con la capacità di correzione degli errori relativa alle reazioni chimiche reversibili supramolecolari. L’eccellente progresso ha portato a numerose nuove architetture e applicazioni in nuovi dispositivi. Le nanoparticelle funzionalizzate e le prove di fluorescenza associate sono state utilizzate per distinguere biomolecole quali DNA, lectine e aminoacidi. I leganti a base di boro sviluppati dagli scienziati sono stati utilizzati per sintetizzare strutture con nanogabbia e architetture auto-assemblate molto ramificate (dendritiche). Nell’ambito di un ulteriore lavoro, i ricercatori sono stati in grado di modulare l’assorbimento e il rilascio da parte dell’ospite (la nanogabbia forma un cosiddetto complesso ospite-ospitante). Essi hanno inoltre sviluppato una nuova famiglia di strutture anfifiliche dinamiche basate su scaffold dendritici in grado di rilasciare una sonda in risposta a uno stimolo termico o a un ligando. Infine, i dispositivi elettrocromici a stato solido sono stati prodotti mediante pellicole polimeriche costruite nel progetto. Un biosensore supramolecolare a base di nano particelle con sensibilità regolabile è stato prodotto mediante un canale funzionalizzato di vetro microfluidico. Oltre alla formazione individuale presso le istituzioni ospitanti, le sedi distaccate tra i laboratori partner hanno costituito una parte vitale del progetto, favorendo anche una proficua collaborazione. La rete di formazione ha organizzato sei seminari e una scuola estiva tra cui quattro corsi di formazione sulle tecniche chiave. I ricercatori hanno anche ricevuto una formazione e guadagnato esperienza in aree non tecniche fondamentali in futuro per la guida di laboratori e la gestione di sovvenzioni. Tali attività hanno incluso la partecipazione a corsi di lingua e corsi relativi a competenze specifiche, e la preparazione di relazioni periodiche. Il progetto DYNAMOL ha prodotto innovazioni e applicazioni pratiche, oltre a 18 articoli pubblicati su riviste scientifiche specializzate, con circa altri 14 articoli in preparazione. Inoltre, tale progetto ha lasciato un’eredità di giovani scienziati ben addestrati per fare da pionieri nella chimica covalente dinamica e nelle nuove sintesi e applicazioni della nano-architettura.
Parole chiave
Nanoscienze, nanostrutture molecolari, chimica covalente dinamica, supramolecolare, nanogabbia
