La rielaborazione delle nanoparticelle per migliorare i materiali compositi
Il metodo della sintesi delle nanoparticelle tramite ablazione laser nei liquidi consente una funzionalizzazione monofase diretta delle nanoparticelle da generare. I parametri critici riguardano la scelta del liquido appropriato in cui avviene l'ablazione e i parametri corretti dell'ablazione laser. Il metodo può essere utilizzato per ottimizzare le dimensioni e la distribuzione dimensionale delle nanoparticelle tramite la regolazione della durata del tempo di ablazione; ed evita, tra l'altro, l'uso di precursori chimici tossici e infiammabili per la sintesi dei nanomateriali, offrendo invece la possibilità di sintetizzare nanoparticelle prive di ligandi superficiali. Un ulteriore vantaggio è rappresentato dalla facilità complessiva del metodo in sé. Adoperando questo sistema, con il progetto Omalanp, finanziato dall'UE, sono state prodotte e caratterizzate nanoparticelle di silicio (Si) e altri materiali semiconduttori come il tellururo di cadmio (CdTe) e l'ossido di zinco (ZnO). Soluzioni colloidali di queste nanoparticelle sono state miscelate direttamente con i polimeri per fabbricare composti nanoparticellari polimerici; i nanocompositi sono stati depositati tramite rivestimento per rotazione sotto forma di pellicole sottili su substrati idonei, ad esempio vetro o tereftalato polietilenico (PET), adoperati comunemente nei dispositivi elettronici organici (OED) flessibili. Per le nanoparticelle di ossido zinco nel polimero poli(3,4-etilenediossitiofene) (PEDOT:PSS) ossidate con poli(4-stirene solfonato), un elettrodo anionico comune nei dispositivi OED, è stata scoperta la possibilità di ottimizzare le proprietà elettriche dei polimeri per raddoppiare, in particolare, la conduttività elettrica. La morfologia superficiale delle pellicole composite sottili è stata caratterizzata tramite imaging con microscopio a forza atomica (AFM). Il lavoro effettuato per questo progetto potrebbe presentare notevoli implicazioni sulla società, dal momento che il metodo adoperato rispetta l'ambiente e potrebbe contribuire sensibilmente all'adozione di una tecnica 'verde' per la sintesi dei nanomateriali. Il metodo per la sintesi delle nanoparticelle, inoltre, è semplice, rapido e diretto, per cui consente la funzionalizzazione diretta monofase delle nanoparticelle prodotte; questo vantaggio consente a sua volta di risparmiare denaro e risorse, con un impatto importante sull'economia, specialmente in vista della possibilità di sfruttare questa tecnologia nell'industria.
