L'idrossiapatite (HA: Ca10(PO4)6(OH)2) è un biomateriale di largo uso nella riparazione e rigenerazione di difetti ossei; l'HA è anche riconosciuta come un materiale molto interessante per la purificazione dell'ambiente, grazie alla sua abilità di assorbire facilmente una varietà di composti inorganici e di sostanze organiche come proteine e batteri. A questo proposito specifiche sostituzioni ioniche nel reticolo dell'HA possono attivare specifiche funzionalità che consentono una grande flessibilità di utilizzo. In particolare la sostituzione di ioni calcio (Ca2+) con Ti4+ può essere ottenuta durante processi di sintesi a bassa temperatura; la sostituzione ionica destabilizza il reticolo dell'HA e genera un riarrangiamento atomico che provoca una diminuzione del gap di energia nella struttura a bande dell'HA. In queste condizioni, la Ti-HA acquisisce proprietà fotoelettroniche che sono promettenti per implementare nuove celle solari sensibilizzate con colorante (DSSCs) per la produzione di energia, che sono tra le più avanzate e promettenti vie per produrre elettricità in assenza di alimentazione elettrica.
Questi nuovi dispositivi possono inoltre trarre vantaggio delle proprietà assorbenti dell'HA di ottenere nuovi strumenti per la foto-degradazione di varie sostanze organiche e purificazione di superfici dai batteri.
La nuova Ti-HA viene anche ottenuta mediante nucleazione eterogenea su fibre naturali rese elettroconduttive mediante coating con polimeri conduttivi come polipirrolo e polialanina. Inoltre l'HA sostituita con titanio è in grado di assorbire la luce nella regione degli ultravioletti; questa è una caratteristica molto importante in considerazione dei danni che possono occorrere alla pelle sovraesposta alla radiazione solare, che vanno da bruciature, eritemi fino al cancro della pelle. A questo proposito lo sviluppo di nuovi mezzi biocompatibili per la protezione della pelle ha un enorme impatto socio-economico e può essere rilanciato sfruttando le proprietà multi-funzionali della Ti-HA.
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