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Sensori innovativi nanostrutturati per il monitoraggio di inquinanti

I sensori basati su materiali nanostrutturati, proprio per la loro dimensionalità estremamente ridotta e per le peculiari proprietà elettriche e ottiche ad essa correlate, riescono a dialogare con il mondo infinitamente piccolo riuscendo a percepire e a rivelare anche una singola molecola nell'atmosfera o un singolo ione in liquido. In aggiunta lo sviluppo di materiali nanostrutturati permette di creare strutture con elevata superficie di assorbimento su aree molto ridotte avvicinando così le potenzialità dei nanosensori artificiali ai potenti sistemi sensoriali naturali, risultati da millenni di processi evolutivi. Le applicazioni di tali sensori risultano indispensabili proprio laddove la strumentazione analitica convenzionale, seppure caratterizzata da accuratezza e precisione, non può essere utilizzata per varie ragioni dovute ad es. ad ingombro della strumentazione, consumi energetici, richiesta elevata competenza dell'utente, località difficilmente accessibili, monitoraggio continuo su vaste aree, ambienti estremamente tossici o pericolosi, ecc. In tale contesto, si stanno conducendo ricerche, anche supportate dal programma europeo di cooperazione in scienza e tecnologia (MPNS COST Action MP1206, 2013-2017), per la progettazione e sviluppo di sensori nanofibrosi nanocompositi (electrospinning technology) e differentemente funzionalizzati per il monitoraggio selettivo di inquinanti (outdoor e indoor) incontrando le esigenze applicative di ulteriore progetti nazionali e internazionali. Le proprietà perseguite in tale focus riguardano inoltre la miniaturizzazione dei dispositivi sensoristici per la riduzione di pesi, ingombri e consumi energetici, sviluppo di piattaforme ibride per il monitoraggio contemporaneo di differenti parametri ambientale, riduzione dei costi di sviluppo, semplicità di uso e sensori in grado di dialogare sia tra loro che con un sistema di controllo remoto. Tale azione si inserisce con il ruolo richiesto ai sensori avanzati nell'ambito dell'ambizioso tema dei "Citizen Observatories" in Horizon 2020, ovvero l'utilizzo da parte dei cittadini dei loro più comuni dispositivi (quali smartphone, tablet, computer portatili) o veicoli (motoveicoli, autoveicoli) o dispositivi indossabili, per divenire attori o partner con ruolo attivo nel monitoraggio globale ambientale abbattendo i costi del monitoraggio e ampliando le prospettive di soluzioni analitiche.