IPCF – Pagina 3 – La Notte dei Ricercatori CNR 2023
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Un ponte tra il mondo sintetico e quello biologico

Durante questo evento saranno illustrate alcune delle ricerche più innovative nel settore dei materiali che mostrano come la combinazione ottimale del materiale sintetico e di quello biologico, nelle sue differenti forme, possa migliorare la salute e il benessere della popolazione umana.

Saranno mostrati, tra gli altri,  alcuni prototipi di materiali polimerici microstrutturati e  bioartificiali progettati per rigenerare il tessuto cardiaco dopo infarto del miocardio e  saranno illustrati i risultati più recenti che hanno permesso di dimostrare come un materiale bioartificiale appositamente progettato sia in grado di favorire la differenziazione di cellule staminali in cellule cardiache e quindi idoneo per un impianto in vivo direttamente nel cuore.

Negli ultimi anni si è assistito ad un forte sviluppo dei nano materiali , sia in forma organica sia inorganica, per la diagnostica e la terapia di molte patologie, tuttavia per garantirne un  concreto e valido impiego  è necessaria un’attenta valutazione della loro biosicurezza e del loro impatto sull’ambiente e sulla salute umana.  A tale proposito saranno illustrati i test biologici e chimico-fisici per lo studio dell’interazione biunivoca tra cellule polmonari e nano particelle mediante test standard e non convenzionali. Saranno mostrati i materiali in forma di micro-nanoparticelle intelligenti progettati per  il trattamento dei processi tumorali  e delle malattie neurodegenerative e  infine saranno illustrate nuove micro particelle a rilascio controllato di molecole attive in grado di contrastare gli effetti dell’ invecchiamento , dei radicali liberi o dotate di altre proprietà  indispensabili per il benessere dell’individuo.

Materiali compositi: dal nano al macro

Profile of a beautiful science student looking into a microscope in a laboratory

In natura esistono tantissimi materiali compositi. Il legno, i coralli, le ossa o il bambù, sono alcuni esempi di questa tipologia di materiale costituita da più materiali semplici differenti.

Nel corso del laboratorio proposto dall’Istituto dei Processi Chimico-Fisici del Cnr di Pisa (Ipcf-Cnr) saranno mostrati alcuni esempi di materiali compositi e le fasi che portano alla loro preparazione. Sarà  possibile osservarne la struttura con l’ausilio di un piccolo microscopio ottico.

I materiali compositi presenti in natura saranno messi a confronto con quelli sintetici . A differenza dei materiali tradizionali, come un pezzo di metallo o di una lastra di vetro, nei materiali compositi si distinguono una matrice e una seconda fase. Matrice e seconda fase possono appartenere a qualunque classe di materiali: la matrice viene scelta in funzione dell’applicazione: per cui il composito è progettato, mentre la seconda fase è scelta per migliorare alcune proprietà della matrice.

I fenomeni della natura spiegati attraverso la chimica e la fisica

Nel corso di questo laboratorio, proposto dall’Istituto per i Processi Chimico-Fisici del Cnr di Pisa saranno esplorati sperimentalmente alcune leggi e fenomeni chimico-fisici in maniera semplice e didatticamente fruibile per un pubblico composto sia da bambini che da adulti.

Gli esperimenti riguarderanno fenomeni come:

  • Pressione e temperatura: si farà bollire l’acqua a temperatura ambiente in depressione.
  • Energia: 

          –  dal sole e dal vento: si accenderanno LED con un piccolo                            dispositivo fotovoltaico e una piccola pala eolica.

           – Pila Daniel:  elettrodi di rame e zinco immersi in aranciata o in un limone permetteranno di accendere un LED o di far funzionare un dispositivo elettronico.

  • Magnetismo:

    – Caduta di un supermagnete in un tubo di alluminio: l’esperimento mostrerà l’effetto dell’induzione.

             – Il magnete liquido.

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