Page 21 - focusUnimore_dicembre2024

La possibilità di controllare in modo preciso le possano essere estremamente dinamici e flessibi-
transizioni tra diverse forme cristalline è fonda- li. Proprio controllando le dinamiche sia molecolari
mentale per ottimizzare le proprietà funzionali dei che macroscopiche si possono progettare mate-
materiali stessi che trovano applicazione in una riali con proprietà meccaniche, ottiche, elettriche,
vasta gamma di settori, dalla farmaceutica all’e- etc. su richiesta - afferma il Prof. Luca Catalano
lettronica avanzata. Tuttavia, le transizioni polimor- - Questa innovativa strategia ci permette di creare
fiche spesso avvengono in modo imprevedibile e materiali che non solo rispondono a cambiamenti

incontrollato, limitando le potenzialità dei materiali ambientali, ma che possono anche essere pro-
cristallini organici. grammati per eseguire funzioni specifiche. Imma-
In questo contesto, la ricerca si è concentrata ginate un sensore che cambia colore in presenza

su 13 nuovi tipi di cristalli organici, progettati di determinati gas, o un circuito elettronico che si
per rispondere a stimoli esterni, nello specifico il adatta automaticamente alle variazioni di tempe-
calore, attraverso specifici movimenti molecolari ratura.”
poi traslati in una risposta dinamica dei materiali Un aspetto particolarmente interessante di que-
stessi, come per esempio salti e cambiamenti di sto lavoro è la possibilità di generalizzare la stra-
forma. tegia sviluppata a una vasta gamma di composti

Il team ha sfruttato tecniche all’avanguardia, tra organici. Questo significa che le future applica-
cui la microscopia ottica polarizzata, caratte- zioni potrebbero includere non solo l’elettronica
rizzazioni termiche, strutturali e spettroscopiche, flessibile e i sensori, ma anche campi emergenti
oltre a tecniche avanzate di simulazione, per mo- come la robotica soft, dove materiali che cambia-

nitorare e analizzare le transizioni di fase. È stato no forma possono migliorare significativamente le
dimostrato che tali transizioni avvengono in modo prestazioni di attuatori.
cooperativo, ovvero senza alterare l’integrità del- I risultati di questo studio, pubblicati sull’autore-
la struttura cristallina. Questa scoperta è cruciale vole rivista Journal of the American Chemical
poiché permette di mantenere integre le strutture Society, rappresentano un passo avanti signifi-
dei materiali, prima, dopo e durante i cambiamenti cativo nella comprensione e nel controllo del poli-
di fase. morfismo nei cristalli organici.

La metodologia innovativa sviluppata dai ri- L’articolo è disponile Open Access, quindi libe-
cercatori apre nuove frontiere nell’ingegneria dei ramente e senza alcuna restrizione.

materiali intelligenti. Grazie alla capacità di modu- “Questa collaborazione internazionale - conclu-
lare dinamiche molecolari, è possibile progettare de il Prof. Catalano - non solo dimostra il poten-
cristalli in grado di rispondere a stimoli ambien- ziale della scienza dei materiali nel risolvere sfide
tali modificando le proprie caratteristiche fisiche. tecnologiche di rilevanza globale, ma mette anche
Questi materiali possono, ad esempio, cambiare in evidenza l’importanza di un approccio interdi-
forma, colore o conducibilità elettrica a seconda sciplinare e multidisciplinare. Il successo di questo
delle esigenze, rendendoli ideali per applicazioni progetto evidenzia come la sinergia tra competen-

avanzate come attuatori meccanici, display inte- ze diverse possa portare a sviluppi rivoluzionari
rattivi, sensori ambientali e persino tessuti intel- nel campo della scienza dei materiali, con ricadute
ligenti.
significative in termini di innovazione e competiti-
“La nostra ricerca mostra come i materiali cri- vità industriale”
stallini, tradizionalmente considerati fragili e inerti,