Inquinamento, la ricerca UniSalento che apre nuove strade per le bonifiche

Il grafene è uno dei materiali più straordinari che la scienza abbia mai prodotto. Eppure, fino ad oggi, trasformarlo in qualcosa di concretamente utile — un oggetto, un dispositivo, uno strumento industriale — restava una delle sfide più ardue della ricerca applicata.

Un gruppo di ricercatori dell’Università del Salento e del CNR Nanotec ci è riuscito, confermando la vocazione del Salento come polo di eccellenza nelle nanotecnologie e nella scienza dei materiali avanzati. Il team, infatti, ha costruito una spugna capace di assorbire sostanze oleose dall’acqua, senza compromettere quindi le straordinarie proprietà del materiale di partenza.

I risultati di questa ricerca – coordinata dal prof. Giuseppe Ciccarella, Ordinario di Fondamenti Chimici delle Tecnologie e prorettore alla Ricerca e alla quale hanno lavorato Viviana Vergaro del Dipartimento di Medicina sperimentale, l’assegnista di ricerca Chiara Boncristiani e Francesca Baldassarre – sono stati pubblicati sulla rivista scientifica “Applied Materials Today”, in un articolo che descrive l’originale processo per incorporare il grafene — nella sua forma pristina, ovvero non modificata chimicamente — all’interno di una struttura polimerica tridimensionale porosa. Una struttura che funziona, appunto, come una spugna: respinge completamente l’acqua, ma assorbe rapidamente oli e sostanze organiche inquinanti. Immersa in una miscela acqua-olio, la seleziona e la trattiene.

Il nodo che il gruppo di ricerca ha sciolto è uno dei più noti nella comunità scientifica: il grafene pristino è eccezionalmente performante, ma altrettanto difficile da lavorare. Di solito si ricorre a versioni ossidate o chimicamente modificate, più maneggevoli, ma meno efficaci. Qui, invece, si è trovato un modo per integrarlo tale e quale, conservandone intatte le caratteristiche. La strategia è tanto efficace quanto sostenibile: niente solventi, solo tecniche meccaniche combinate con l’uso delle microonde. Un processo più pulito, semplice e — aspetto non secondario — potenzialmente scalabile a livello industriale.

Il materiale ottenuto non è solo funzionale: è resistente. Può essere compresso e riutilizzato molte volte senza perdere efficacia, è termicamente più stabile dei polimeri tradizionali e — dato rilevante in chiave ambientale — i test biologici condotti su diverse linee cellulari non hanno evidenziato effetti tossici significativi.

Le applicazioni possibili sono immediate e concrete: dalla bonifica di acque contaminate da oli in contesti industriali, alla gestione di sversamenti accidentali in ambienti naturali. Un contributo diretto, misurabile, alla tutela dell’ambiente.

“Questo lavoro – commenta il prorettore Ciccarella – nasce dalla convinzione che la ricerca di frontiera debba produrre soluzioni reali. Siamo partiti da una delle grandi promesse della scienza dei materiali, il grafene pristino, e abbiamo trovato un modo per renderla concreta, senza tradirne le qualità. Il fatto che il processo sia sostenibile e potenzialmente scalabile non è un dettaglio: è parte integrante dell’obiettivo. Vogliamo che questa spugna possa, un domani, diventare parte integrante di un processo o di un prodotto capace di rendere le nostre acque sempre più sicure, contribuendo a proteggere la popolazione dalla minaccia degli inquinanti attuali ed emergenti”.

Di seguito, l’elenco degli autori e delle autrici dell’articolo scientifico “Sustainable fabrication of superhydrophobic and superoleophilic pristine graphene-PDMS sponges via mechanochemical and microwave-assisted processing for efficient passive oil–water separation”, pubblicato su “Applied Materials Today”:

– prima autrice Maryam Shahzad Shirazi del Dipartimento di Scienze e Tecnologie biologiche e ambientali;

– Chiara Boncristiani, ricercatrice del Dipartimento di Medicina Sperimentale di UniSalento e del CNR Nanotec Institute of Nanotechnology;

– Alessia Foscarini e Viviana Vergaro, del Dipartimento di Medicina Sperimentale di UniSalento;

– Francesca Baldassarre del Dipartimento di Scienze e Tecnologie biologiche e ambientali;

– Antonella Iaia, Alessia Rinaldi, Elisabetta Primiceri, Maria Serena Chiriacò, Antonio Turco e Francesco Ferrara, ricercatori e ricercatrici presso il CNR Nanotec Institute of Nanotechnology e Tecnomed Puglia, Tecnopolo per la medicina di precisione (Biotech Lecce Hub);

– Concetta Nobile, ricercatrice del Cnr Nanotech.

La ricerca è stata coordinata dal prorettore Giuseppe Ciccarella, professore ordinario al Dipartimento di Scienze e Tecnologie biologiche e ambientali.