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Inquinamento, ricerca Roma 3: nanoparticelle magnetiche per sanificazione acqua

Roma – Innovative nanoparticelle magnetiche di ossido di ferro, ricoperte di un coating polimerico biocompatibile, in grado di rimuovere dall’acqua ioni provenienti da metalli pesanti.

Si muove nell’ambito dello sviluppo sostenibile e della transizione ecologica il progetto di ricerca guidato da un gruppo di chimici (Tecla Gasperi, Elia Roma) e fisici (Barbara Capone, Pietro Corsi) del Dipartimento di Scienze dell’Universita’ Roma Tre, in partnership con il team di Erik Reimhult dell’Universita’ BOKU di Vienna.

Grazie al design ed alla realizzazione di nuovi materiali biocompatibili “intelligenti”, ossia che siano in grado di compiere azioni predeterminate, i nanomateriali di nuova generazione trovano infatti importanti applicazioni, che spaziano dal drug delivery in campo biomedico, fino alla sanificazione delle acque, contaminate dall’azione antropica.

La pluriennale collaborazione tra i due gruppi, spiega una nota, ha recentemente portato alla pubblicazione di un lavoro intitolato ‘Theoretical and Experimental Design of Heavy Metal-Mopping Magnetic Nanoparticles’ su ‘ACS Applied Materials and Interfaces’ dell’American Chemical Society, consultabile al link: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c17759 .

L’articolo riporta i risultati ottenuti in merito allo sviluppo di innovative nanoparticelle magnetiche di ossido di ferro, ricoperte di un coating polimerico biocompatibile, in grado di rimuovere dall’acqua ioni provenienti da metalli pesanti.

La ricerca rappresenta il primo passo verso la realizzazione di materiali che siano in grado di contrastare la dispersione di pericolosi metalli pesanti nell’ambiente. Partendo dal design teorico del materiale, il gruppo del Dipartimento di Scienze dell’Universita’ Roma Tre ha sviluppato la sintesi delle macromolecole funzionalizzate.

I nanomateriali sono poi stati analizzati e le loro proprieta’ sono state studiate in collaborazione con la BOKU di Vienna. Ne e’ stata, inoltre, verificata la capacita’ di rimuovere inquinanti dalle acque.

“La biocompatibilita’ del materiale utilizzato rende ancora piu’ promettenti i risultati raggiunti, permettendo un potenziale utilizzo su larga scala delle nuove nanoparticelle”, prosegue la nota.

L’assorbimento degli inquinanti da parte delle nuove nanoparticelle, la biocompatibilita’ e le proprieta’ magnetiche che ne permettono una estrazione controllata rendono il nuovo materiale intelligente “estremamente promettente per un potenziale utilizzo nell’ambito della purificazione e monitoraggio delle acque, sia all’interno di filtri sia in soluzione, per future possibili applicazioni in ambito industriale”.

I dati del WHO “dicono che al mondo una persona su nove non ha accesso a fonti di acqua pulita- spiega Elia Roma- ogni anno, piu’ di 840.000 persone muoiono a causa di malattie legate all’acqua e 750 milioni di persone non hanno accesso ad acqua sanificata. La situazione e’ ancora piu’ drammatica nei paesi in via di sviluppo.”

“La richiesta di acqua e’ in forte crescita a causa del costante incremento della popolazione globale. Al tempo stesso, la risorsa idrica e’ stressata da una crescente contaminazione di origine antropica (diretta o indiretta), che porta all’inquinamento di laghi, fiumi, mari e risorse sotterranee. Il problema della gestione sostenibile delle risorse idriche si pone pertanto quale centrale, come anche voluto dall’Agenda 2030”.

La collaborazione interdisciplinare “tra il nostro gruppo a Vienna- spiega Erik Reimhult- e l’eccellente gruppo di Roma ha aperto strade per noi ancora inesplorate: la combinazione unica tra un approccio teorico innovativo e tecniche sperimentali che abbiamo usato quasi ‘pionieristicamente’ nel campo dei materiali, come la calorimetria isotermica di titolazione, ci ha permesso di comprendere come le nanoparticelle funzionalizzate interagissero con gli ioni di metalli pesanti.”

“Alla luce delle nuove conoscenze acquisite, possiamo disegnare nanoparticelle utilizzabili per un risanamento ambientale, argomento di prioritaria importanza al giorno d’oggi”.