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XVI CONVEGNO ITALIANO DI SCIENZA E
TECNOLOGIA DELLE MACROMOLECOLE
ASSOCIAZIONE ITALIANA
DI
SCIENZA
E
TECNOLOGIA
DELLE
MACROMOLECOLE
Pisa, 21-25 settembre 2003
Area della Ricerca CNR - Auditorium
AIM Magazine
B
O
L
L
E
Anno XXVIII • vol. 57 • n° 1-2
T
T
I
N
O
A
I
M
Gennaio-Agosto 2003
Tavola di anonimo (fine Trecento-inizio Quattrocento):
San Nicola da Tolentino che protegge Pisa, particolare, Chiesa di San Nicola
In collaborazione con
Istituto per i Materiali Compositi e Biomedici, CNR, Sezione di Pisa
Dipartimento di Ingegneria Chimica e Scienza dei Materiali, Università di Pisa
Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa
Con il patrocinio di
Università di Pisa, Comune di Pisa, Provincia di Pisa,
Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali (INSTM)
Con la sponsorizzazione di
Belotti Strumenti, Bruker Optics, Camera di Commercio di Pisa, Cassa di Risparmio di Pisa, Jeol Italia, MasterLab, Novamont,
Perkin-Elmer Italia, Pirelli, Solvay Solexis, Sorin Biomedica, Teseco
Sintesi e modifica di polimeri; Struttura, proprietà e architettura macromolecolare;
Miscelazione e processabilità di polimeri; Polimeri per applicazioni biomediche;
Polimeri funzionali e per usi speciali; Polimeri e ambiente
Comitato Promotore e Scientifico
P. Giusti, Univ. Pisa (Coord.); E. Chiellini, Univ. Pisa; F. Ciardelli, Univ. Pisa; G. Costa, CNR, Genova;
M. Galimberti, Pirelli Pneumatici, Milano; G. Galli, Univ. Pisa; G. Guerra, Univ. Salerno; P.L. Magagnini, Univ. Pisa;
L. Nicolais, Univ. Napoli; R. Po’, Polimeri Europa, Novara; M. C. Sacchi, CNR, Milano; A. Valenza, Univ. Palermo
Comitato Organizzatore
M. Pracella, CNR, Pisa (Coord.); M. Aglietto, Univ. Pisa; V. Castelvetro, Univ. Pisa; P. Cerrai, CNR, Pisa;
S. D’Antone, Univ. Pisa; G.D. Guerra, CNR, Pisa; L. Lazzeri, Univ. Pisa; G. Levita, Univ. Pisa;
A. Marchetti, Univ. Pisa; M. Paci, Univ. Pisa
Segreteria locale
N. Barbani, Univ. Pisa; M.G. Cascone, Univ. Pisa; D. Chionna, Univ. Pisa; G. Ciardelli, Univ. Pisa;
C. Cristallini, CNR, Pisa; S. Filippi, Univ. Pisa; M. Gambini, AIM, Pisa; M. Tricoli, CNR, Pisa
Per informazioni
SEGRETERIA AIM: c/o Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa;
Tel. 050-918269, Fax 050-918260; E-mail: [email protected]
Tutti i dettagli sul sito: http://www.aim.it
LA CHIMICA IN ITALIA. IL RUOLO DELLA MEDIA E PICCOLA IMPRESA
IL SISTEMA DELLA RICERCA IN ITALIA ED IL CNR
CLONAZIONE TERAPEUTICA O RIPRODUTTIVA?
I CARBOIDRATI NEL CAFFÈ
AIM Magazine
DIRETTORE RESPONSABILE
Roberto Filippini Fantoni
Via Corridoni, 68 - 24124 Bergamo
Tel. 035 360437 - Fax 035 360437 - E-mail: [email protected]
CAPOREDATTORE
Maurizio Galimberti
Pirelli Pneumatici - Viale Sarca 222 - 20126 Milano
Tel. 02 64423160 - Fax 02 64425399
E-mail: [email protected]
COMITATO DI REDAZIONE
Mauro Aglietto
Dipartimento Chimica e Chimica Industriale
Via Risorgimento 35 - 56126 Pisa
Eugenio Amendola
ITMC-CNR - P.le Tecchio 85 - 80125 Napoli
Roberto Rizzo
Dipartimento BBCM, Università di Trieste
Via L. Giorgeri 1 - 34127 Trieste
Tel. 040 5583695 - Fax 040 5583691
L’ATTUALITÀ
Anna Crestana
Pirelli Pneumatici SpA - Viale Sarca 222, 20126 Milano
Tel. 02 64422146
POLYMERS AND LIFE
Roberto Cavaton
Marbo Italia SpA - Via T. Tasso 25/27 - 20010 Pogliano Milanese
Tel. 02 939611 - E-mail: [email protected]
Michele Suman
Dipartimento Chimica Organica e Industriale
Parco Area delle Scienze, 17/a - 43100 Parma
Tel. 0521 905463 - Fax 0521 905472
MACROTRIVIAL
Ofelia Fusco
Basell Poliolefine Italia SpA - P.le Donegani 12 - 44100 Ferrara
Eleonora Polo
Dipartimento di Chimica, Università di Ferrara
Via Luigi Borsari 46 - 44100 Ferrara
POLIMERI IN CUCINA
Fabiana Sussich
Dipartimento BBCM - Via Giorgieri 1 - 34127 Trieste
La ricetta di pippi
L’AMBIENTE
Eugenio Amendola
I BIOPOLIMERI
Roberto Rizzo
TECNOLOGIA
Cristiano Puppi
Pirelli Labs - Viale Sarca 222 - 20126 Milano
Tel. 02 64425773 - Fax 02 64422225
Organigramma dell’Associazione Italiana di Scienza e
Tecnologia delle Macromolecole (AIM) per il biennio 2001-2003
Alessandro Susa
Pirelli Pneumatici SpA - Viale Sarca 222 - 20126 Milano
Giovanna Costa, Presidente: IMAG - CNR, Via De Marini 6, 16149 Genova, Tel. 010 6475876 - Fax 010 6475880 E-mail: [email protected]
Riccardo Po’, Segretario: Istituto Donegani, Polimeri Europa SpA, Via G. Fauser 4, 28100 Novara, Tel. 0321 447541
- Fax 0321 447241 - E-mail: [email protected]
DAL MONDO DELLA TECNOLOGIA
Riccardo Po’
Istituto Donegani, Polimeri Europa SpA
Via G. Fauser, 4 - 28100 Novara
Tel. 0321 447541 - Fax 0321 447241
Mauro Aglietto, Segretario Amministrativo: Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa,
Membri del Consiglio - Direttivo
Giancarlo Galli, Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Tel. 050 918272 - Fax 050
918260 - E-mail: [email protected]
Maurizio Galimberti, Pirelli Pneumatici, Viale Sarca 222, 20126 Milano, Tel. 02 64423160 - Fax 02 64425399 - Email: [email protected]
Gaetano Guerra, Dip. Chimica, Univ. Salerno, Via S. Allende, 84081 Baronissi (SA), Tel. 089 965362 - Fax 089
965296 - E-mail: [email protected]
Antonino Valenza, Dip. Chim. Ind. Ing. Mat., Salita Sperone 31, 98166 S. Agata di Messina, Tel. 090 393134 - Fax
090 391518 - E-mail: [email protected]
Maria Carmela Sacchi, ICM-CNR, Via Bassini 15, 20133 Milano, Tel. 02 23699369 - Fax 02 2362946 - E-mail:
[email protected]
DAL MONDO DELLA SCIENZA
Pino Milano
Dipartimento di Chimica - Via S. Allende, 84081 Baronissi (SA)
POLYMERS ABROAD
Michele Potenza
Ciba Specialty Chemicals SpA
Strada Statale 233, km 20.5 - 21040 Origgio (VA)
Tel. 02 96652875 - Fax 02 96702852
INTELLECTUAL PROPERTY MONITOR
Giuseppe Colucci
Basell Poliolefine Italia SpA - P.le Donegani 12 - 44100 Ferrara
Tel. 0532 467652 - Fax 0532 467675
Coordinatori delle Commissioni 2001-2003
Francesco Paolo La Mantia, Problemi Ambientali: Dip. Ing. Chim. Proc. Mat., Viale delle Scienze, 90128 Palermo,
Marco Scoponi, Tecnologia: C.S. Fotoreattività Catalisi-CNR-Dip. di Chimica, Via Borsari 46, 44100 Ferrara, Tel.
0532 291159 - Fax 0532 240709 - E-mail: [email protected]
I GIOVANI
Giuliana Gorrasi
Dipartimento di Ingegneria Chimica e Alimentare
Via Ponte Don Melillo - 84084 Fisciano (SA)
Tel. 089 964019- Fax 089 964057
Responsabile dei Convegni-Scuola
Enrico Pedemonte, AIM: Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Via Dodecaneso 31, 16146 Genova, Tel. 010
3538713 - Fax 010 3536199 - E-mail: [email protected]
Giovanni Camino, EPF-Summer School: C. Cult. Ing. Mat. Plast., Politecnico di Torino, Viale T. Michel 5, 15100
Alessandria, Tel. 0131 229318 - Fax 0131 229331 - E-mail: [email protected]
POLIMERI E ... SOCIETÀ
Mariano Pracella
CMMB-CNR - Via Diotisalvi 2 - 56126 Pisa
Responsabile dei Seminari Internazionali
Francesco Ciardelli, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Tel. 050
918229 - Fax 050 918260 - E-mail: [email protected]
PMI
Mario Malinconico
IRTEMP-CNR - Via Toiano, 6 - 80072 Arco Felice (NA)
Tel. 081 8534252 - Fax 081 8534257
I GRUPPI DI RICERCA MACROMOLECOLARI
Alberto Bolognesi
ISMAC-CNR - Via E. Bassini 15 - 20133 Milano
Tel. 02 23699373 - Fax 02 2362946
IN COPERTINA
Andate a leggere il pezzo “La copertina” di Joe Tambucio a
pagina 3.
AIM Magazine è un periodico quadrimestrale e i 3 numeri vanno in
edicola a aprile, agosto, dicembre. Chiediamo a tutti i lettori che
intendano inviare contributi di farli pervenire alla redazione improrogabilmente entro il 20 febbraio, il 20 giugno o il 20 ottobre. Il materiale che arriverà dopo queste date potrà essere preso in considerazione solo per il numero successivo.
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Adesione all’aim per il 2003 e per il 2004
Il Consiglio Direttivo dell’AIM ha fissato in Ä 31 la quota di iscrizione annuale all’AIM e in Ä 52 la quota di iscrizione biennale.
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bancario come indicato qui di seguito:
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Dante, 56126 PISA, intestato a: AIM
sul c/c postale n. 10267565 del Centro Compartimentale di Firenze intestato a: Associazione Italiana di Scienza e
Tecnologia delle Macromolecole, Via Risorgimento 35, 56126 PISA
a mezzo assegno bancario o circolare intestato: AIM da inviare a: Segreteria Amministrativa AIM: c/o prof. Mauro
Aglietto, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, 56126 PISA
carta di credito. Compilate il modulo che potete scaricare dal nostro sito web www.aim.it e speditelo, anche tramite
fax, a: Segreteria Amministrativa AIM, c/o Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, 56126
Pisa
Edizione
Pacini Editore S.p.A.
Via A. Gherardesca • 56121 Ospedaletto • Pisa
Telefono 050 313011 • Telefax 050 3130300
www.pacinionline.it
Finito di stampare nel mese di Maggio 2003
presso le Industrie Grafiche della Pacini Editore S.p.A.
Via A. Gherardesca • 56121 Ospedaletto • Pisa
Telefono 050 313011 • Telefax 050 3130300
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Sommario
La Copertina (J. Tambucio) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
pag.
3
»
4
»
7
(R. Battiston) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
11
Il sistema della ricerca in Italia ed il CNR (G. Ratto) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
14
Mal’aria e salute: qual è la situazione? (A. Crestana, M. Galimberti) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
20
»
25
»
29
I carboidrati del caffè (L. Navarini) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
31
La ricetta di Pippi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
35
»
36
»
40
»
42
Imprese spin-off dalla scienza dei materiali (S. Zinetti) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
44
Novità per i giovani che aderiscono all’AIM per la prima volta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
46
Neolaureati con curriculum macromolecolare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
47
L’EDITORIALE
La chimica in Italia. Il ruolo della media e piccola impresa (M. Galimberti) . . . . . . . . . . . . . . . . . .
L’ATTUALITÀ
Clonazione terapeutica o riproduttiva? (G. Tell) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modelli di sistemi per la ricerca a confronto. Quale riforma per il sistema della ricerca?
POLYMERS
AND
LIFE
Ma che razza di polimeri vi siete messi in testa?
Breve rassegna dei componenti costitutivi di gel e lacche per capelli (M. Suman) . . . . . . . . . . . . . . .
MACROTRIVIAL
Erbacce, lampadine e Super Bowl (E. Polo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
POLIMERI
IN CUCINA
BIOPOLIMERI
Il supporto della ricerca al Tessile Made in Italy (C. Tonin) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DAL
MONDO DELLA
TECNOLOGIA
Overview (R. Po’) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DALLE
ALTRE RIVISTE
La chimica che ha cambiato il mondo in cui viviamo (F. Trifirò) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I GIOVANI
1
PMI
Nuove frontiere nei trattamenti superficiali: le nanotecnologie (R. Canton) . . . . . . . . . . . . . . . . . .
pag.
49
»
54
EPF 2nd Summer School “Nanostructured Polymer Materials” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
56
“Stereospecific Polymerization and Stereoregular Polymers” (EUPOC 2003) . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
57
XVI Convegno Italiano di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
57
Nato ASI Macromolecules 2003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
57
(P. Corradini) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
58
CALENDARIO CONGRESSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
60
»
64
DIDATTICA
MACROMOLECOLARE
Master Matériaux Polymères pour Technologies Avancées (R. Bongiovanni) . . . . . . . . . . . . . . . . .
I CONGRESSI
I CONGRESSI
FUTURI
SVOLTI
Commemorazione all’Accademia dei Lincei del centenario della nascita del prof. Giulio Natta
AIM: L’ATTIVITÀ
EDITORIALE
Libri e Atti AIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
NOTA
DEL
COMITATO
DI
REDAZIONE
Il Comitato di Redazione di AIM Magazine si scusa per la dimenticanza con la redazione di Tpoint ed informa i lettori che: “Le informazioni e le relative illustrazioni dell’articolo ‘Living Free-Radical Polymerization: la nuova frontie ra della polimerizzazione radicalica’ apparso sul vol. 56, n. 3, pagina 29 di AIM Magazine sono state tratte dal medesimo articolo (autori: Cardi, Po’, Longo, Laus) pubblicato sul n. 2/2002 di TPoint, notiziario di EniTecnologie”.
2
LA COPERTINA
di Joe Tambucio
S
Il buon Giorello ha alfin concluso (spero di dire
bene) che:
abato pomeriggio mi sono tagliato i capelli. Il personaggio abile e creativo cui da
qualche tempo mi rivolgo, pare con buoni
risultati, mi annuncia il proposito di un’innovazione che, sforbiciata dopo sforbiciata, ha portato a
termine con soddisfazione, sua. Dopo qualche
perplessità, mia, il pubblico che mi frequenta mi
ha dato il conforto necessario per sopportare il
freddo dovuto ad una lunghezza capello da marine (e scusate l’ossimoro).
Inutile dire che ieri mattina faceva un freddo allucinante (questo pezzo ci è giunto da qualche settimana). Così, dopo un opportuno cappuccio e
croissant, mi sono infilato in libreria, io e i miei
ultimi neuroni cerebrali ormai congelati.
Ho assistito così ad un’intervista-dibattito con
Giulio Giorello, grande filosofo della scienza,
d i v u l g a t o re,
allievo
di
Geymonat
ecc.
L’occasione era la presentazione del libro di
Daniel J. Boorstin “L’avventura della Ricerca”,
edito da Cortina. Il tema era: perché ricerc a re o
meglio ancora cerc a re (dall’inglese to seek)? Nel
libro e nel dibattito la vita di grandi cercatori dell’esistenza, della storia e della scienza, da Mosè a
Socrate ad Einstein, è discussa come esempio di
una rotta da seguire nel mare magno dell’avventura della ricerc a .
La discussione si è infine elevata al noto dilemma
sulla motivazione vera del ricerc a re: la ricerca
trainata dalla meta da raggiungere e lo stupore
come meta o l’insoddisfazione come motore
della ricerca ed una meta che continuamente si
rinnova?
•
lo stupore è totalizzante, ha a che fare con una
visione assoluta, con la totalità,
•
l’insoddisfazione vuol dire una continua ripartenza, ha a che fare con l’infinito,
e che lui stava senz’altro dalla parte dell’infinito,
ed io con lui (con Giorello, con l’infinito, con entusiasmo).
Non so se anche il mio parrucchiere dopo ogni
tentativo su di me venga colto dall’insoddisfazione
e quindi dal desiderio di tagliare all’infinito i miei
capelli con i gelidi risultati di cui sopra.
Avrete capito però che era un peccato perdere
questa occasione per un messaggio alto ed ambizioso per la copertina, addirittura l’ansia d’infinito,
che nobiliti le nostre insoddisfazioni e sia il motore per sempre nuove azioni.
E quale immagine migliore dell’andar per mare
per raffigurare l’ansia di infinito! Deve essere
infatti per questo che è così affascinante andar
per mare, perché l’orizzonte non si raggiunge
mai, ma continuamente si rinnova. Insomma,
come dice Cervantes: “Sempre meglio la strada
della locanda”.
E sfogliando l’articolo che il Magazine pubblica
sull’inquinamento, sul PM10 e le macromolecole
(mi pare di aver capito che fra un po’ a Milano calcoleranno il numero di abitanti per metro cubo di
PM10), beh a chi non verrebbe voglia di tuffarsi
nella copertina?
3
L’Editoriale
LA
CHIMICA IN ITALIA. IL RUOLO
DELLA MEDIA E PICCOLA IMPRESA
di Maurizio Galimberti
“I
menti è ancora in passivo, ma ha mostrato segni
di miglioramento.
l Sole 24 Ore” del 18 e del 19 febbraio ha
dedicato alcune pagine alla Chimica, anzitutto italiana, ma non solo. Già il primo
titolo (18 febbraio, pag. 11) “Chimica, medie
imprese alla riscossa” non solo fotografa la
situazione del settore in Italia, ma trasmette
anche un messaggio positivo, confermato dai
dati riportati e dalle dichiarazioni di Giorgio
Squinzi, a capo del Gruppo Mapei e Presidente di
Federchimica.
Vale la pena proporre qui un riassunto delle pagine del “Sole”, come utile aggiornamento, come
spunto per qualche considerazione ed anche perché appare un panorama dipinto a tinte più rosee
del solito. Come vedrete ci soffermeremo sulla
situazione della chimica in Italia, sulle tendenze
internazionali soprattutto sul ruolo strategico dell’innovazione.
La chimica italiana è cambiata. La Media e
Piccola Impresa è protagonista
La Chimica Italiana è profondamente cambiata
negli ultimi 10 anni e i suoi principali attori sono
sempre più diventati le Medie e Piccole Imprese
(PMI). Oggi, l’Enichem ha circa il 15% del fatturato totale, le grandi multinazionali straniere arrivano al 25%, mentre il 60% del settore è rappresentato dalle medie e piccole imprese. I nomi spesso
raccontano la storia. Dieci anni fa, i nomi dei principali attori, oltre all’Enichem, erano: Montedison,
Solvay, Procter & Gamble, 3M, Ciba Geigy. Oggi,
fra le prime aziende chimiche ci sono nomi come
Radici, Mossi e Ghisolfi, Bracco, Mapei, leader
mondiali nel loro settore.
Le PMI sono centinaia, in gran parte situate nel
nord ed in particolare in Lombardia. L’86% degli
addetti della chimica lavora nella PMI ed il 44% in
Lombardia. Solo il 2,5% degli addetti lavora in una
grande impresa con più di 500 addetti, come
mostrato dai dati seguenti:
Qualche numero sulla Chimica italiana
Nel 2002 l’industria chimica italiana (compreso la
farmaceutica) ha visto gli investimenti arrivare a
3,5 miliardi di euro, dopo qualche anno di assestamento intorno ai 3 miliardi di euro.
La Chimica è il 6% del fatturato dell’industria
manifatturiera, il 7% degli investimenti, il 5% del
valore aggiunto. Il 3% degli addetti dell’industria
manifatturiera lavora nell’industria chimica.
Un po’ di numeri, per un quadro più completo:
IMPRESE
1.658
IMPORT
25,1 mld
ADDETTI
142.210
Aziende con n. Addetti
10-19
20-99
100-500
> 500
FATTURATO
44 mld
% addetti
42,8
43,2
11,5
2,5
Una larga parte delle piccole aziende, con meno di
20 addetti, ben il 64%, vende all’estero i suoi prodotti, smentendo una fama immotivata di essere
limitata entro i confini nazionali.
Dunque, la chimica italiana è proprio cambiata.
Non è più fatta dai grandi impianti petrolchimici, il
peso della chimica di stato è diventato marginale
e non ci sono più i prodotti dai grandi volumi,
come cloro, concimi o plastica.
EXPORT
16,7 mld
La Chimica è il settore con la più alta percentuale di imprese esportatrici. Dopo la nascita
dell’Euro, la chimica è il settore che più ha
aumentato le esportazioni. La bilancia dei paga-
4
La Media e Piccola Impresa e il significato stra tegico dell’innovazione
Il connotato tipico della produzione dell’industria
chimica è diventato la specializzazione. La diagnostica (Bracco), il nailon (Radici), gli adesivi per
l’edilizia (Mapei), il poliestere per imballaggio
(Mossi e Ghisolfi) costituiscono solo alcuni, significativi, esempi.
Specializzazione vuol dire individuare e costruire
delle nicchie di eccellenza. L’impresa chimica italiana diventa sempre più, come dice “Il Sole”, una
“mini-multinazionale di nicchia”. Secondo gli studi
dell’Osservatorio sulla chimica del ministero delle
attività produttive, chi investe, chi assume personale, chi esporta è un’impresa di questo tipo.
Non ci sono più i grandi impianti, i processi di
sintesi in continuo. La “nuova chimica” vive con
processi in discontinuo. Ad esempio, l’Italia è
leader mondiale della cosidddetta “custom
synthesis”, ovverosia la produzione a lotti di prodotti, ovviamente in larga parte di chimica fine,
su ordinazione.
Una caratteristica fondamentale della PMI italiana
è la diversificazione, coprendo settori merceologici assai distanti fra di loro e situandosi in modo
strategico in aree geografiche ove svolge un ruolo
fondamentale nella fornitura di materiali e quindi
nello sviluppo del settore. Ciò fa dire a Squinzi che
la chimica italiana è il “turbo del Made in Italy”.
La flessibilità dovuta alle piccole dimensioni dell’impresa viene riportata come una chiave del
successo, mentre una dimensione maggiore
viene ricercata attraverso i cosiddetti distretti tecnologici.
Come sottolinea Squinzi, l’innovazione è la condizione irrinunciabile per competere in un mercato
internazionale. Ciò è confermato anche da Luca
Recchia del CIRC, la società di Federchimica che
si occupa di Ricerca, il quale afferma: “Le PMI
della chimica fanno dell’innovazione la loro carta
vincente a livello internazionale”. Se per innovazione si intende “il continuo studio applicativo ed
industriale di una scoperta scientifica” (come dice
“Il Sole”) le PMI vengono viste come il motore di
questo sviluppo. Secondo l’Istat, le industrie chimiche fra i 20 e i 99 addetti che si definiscono propense all’innovazione tecnologica sono il 38,9%
contro il 16,6% del resto dell’industria. Fra l’altro,
l’aumento delle esportazioni nell’era dell’euro sta a
dimostrare che l’appetibilità del prodotto non è
esclusivamente dovuta a ragioni monetarie.
vazione senza ricerca ha vita breve”. Dimensioni
così piccole, che implicano l’impossibilità di raggiungere la massa critica indispensabile per
garantire un’attività di ricerca ragionevole, mettono senz’altro a rischio la capacità di produrre prodotti nuovi, senza i quali “non si va molto lontano”. Sempre secondo Recchia, è qui che il nostro
paese sconta l’assenza delle grandi industrie “le
uniche che possono investire in veri e propri laboratori di ricerca” ed è qui che si rileva il pro b l e m a
dell’interazione e della collaborazione fra questa
nuova realtà della chimica italiana ed il mondo
accademico. In assenza di tale collaborazione,
come sostiene Squinzi, l’innovazione è spesso
generata esclusivamente all’interno dell’azienda.
Gli investimenti in questa direzione sono essenzialmente, come riporta Federchimica, in “materia grigia”, secondo un processo “di dematerializzazione del settore”, tanto che è perfino difficile
ritrovarli nei tradizionali indicatori ufficiali degli
investimenti del settore.
La Ricerca e il sistema produttivo, in Italia e a
livello internazionale
A proposito dell’interazione fra il sistema produttivo chimico ed il mondo accademico, dice
Vittorio
Maglia,
del
centro
studi
di
Federchimica: “è qui che si deve inserire una
nuova politica della ricerca pubblica: è necessario che il CNR e l’Università facciano parte di
un sistema omogeneo e chiaro sugli indirizzi
scientifici”.
È evidente che ormai la chimica in Italia è
essenzialmente una chimica fine e di formulazione, cioè è attiva sul prodotto e, sostiene
Maglia, “ha poco senso che la comunità scientifica punti soltanto sulla sintesi”.
A livello internazionale si registra una diminuzione dell’attività di ricerca nel settore chimico,
con un calo dell’indice relativo di ben dieci
punti negli ultimi anni, secondo i dati Ocse e
Federchimica. Negli Stati Uniti, la domanda di
chimica di base, rispetto al prodotto interno
lordo, ha subito un calo consistente. La ricerca
è trainata dalle biotecnologie, e tengono la chimica fine e di specialità.
La conclusione di Maglia è che si debba “mantenere uno sforzo di ricerca per le produzioni ad
alto valore aggiunto”.
La chimica italiana e gli investimenti esteri
La “nuova chimica” viene anche riportata come
più attraente per gli stranieri rispetto alla chimica
tradizionale. Vale la pena riportare la frase: “In
Italia trovi sempre un cliente disposto a rischiare
con te”.
L’innovazione e la Ricerca
Il primato della Chimica, o meglio della PMI chimica per l’Innovazione, è a rischio. Infatti, è banale condividere l’affermazione di Recchia: “l’inno-
5
Uno sviluppo sostenibile
Interessante, sempre su “Il Sole 24 Ore” del 19
febbraio (pag. 20), l’intervista con una sorta di
guru delle nuove frontiere dell’Industria, William
McDonough, architetto e designer industriale e
consulente dei principali gruppi industriali (da
Ford a IBM, da Basf a BP a Nike). Mi sembra
interessante riportare alcune affermazioni di
McDonough sul tema: un’azienda e lo sviluppo
sostenibile. “Sta ormai risultando sempre più
chiaro che le aziende che operano in modo intelligente sia dal punto di vista economico che da
quello sociale e ambientale hanno anche le
migliori performance finanziarie”. “Tutti i beni di
consumo possono essere disegnati in modo tale
da essere riciclati. Si tratta di far passare idee e
progetti attraverso filtri intellettuali che blocchino tossine, cancerogeni, scorie e residui vari in
fase di progettazione”. Direi dunque che il significato dell’intervista stia correttamente nel titolo
dell’articolo: “Tutto dipenderà dai materiali utilizzati”.
AIM in questa situazione
La situazione qui descritta penso non desti particolare stupore a chi lavora nell’industria chimica
(o affine), anche se, forse, alcune cifre vanno al di
là della consapevolezza diffusa. Penso che venga
parimenti accolta in AIM tutta, anche se alcuni dati
possono essere particolarmente preziosi per il
mondo accademico. Mi sembra infine utile fissare
in questo Editoriale alcuni spunti di discussione,
anche in vista del nostro Congresso.
Fra le principali aziende chimiche, appartenenti al
mondo PMI, alcune sono leader nel campo dei
polimeri. Qual è il grado di interazione fra queste
aziende ed AIM? Avere chiaro da entrambe le parti
perché l’Associazione può essere preziosa per
loro, vorrebbe dire che AIM è capace di seguire
con successo l’evolversi dei tempi.
Se è vero che il tasso di innovazione nelle Medie e
Piccole Aziende è alto e che solo una sparuta
minoranza di addetti lavora nelle Grandi Aziende e
quindi ancora meno in ricerca in una Grande
Azienda, ciò vuol dire che molti dei neolaureati e
dottorati italiani (destinatari tradizionale dell’opera
di AIM) finiranno a lavorare in Piccole e Medie
Imprese e dovranno farsi promotori di innovazione. Come abbiamo visto, dovranno anche avere
una particolare sensibilità per le problematiche
ambientali. Al di là della formazione che dà loro
l’Università, qual è l’opera che può svolgere AIM?
Domande non banali, e doverose per la nostra
Associazione. Le azioni che metteremo in campo
dovranno necessariamente ispirarsi alle risposte
che saremo capaci di elaborare.
I Chimici
Nota dolente in un panorama, come anticipato,
più roseo e comunque più dinamico di quanto
solitamente riportato, è il numero di laureati: solo
1.600 nel 2000, con un continuo calo degli iscritti ai corsi di laurea in chimica e chimica industriale. Va tuttavia sottolineata una possibile
inversione di tendenza dovuta all’introduzione
delle lauree triennali.
6
L’Attualità
Ancora una volta la scienza si trova a dovere scegliere e autoregolarsi.
Ma non può fermarsi!
Ci sono stati problemi etici e religiosi di grande risonanza mondiale sulla fecondazione assistita: poi tutto è
scivolato nella quasi normalità. Ci sono state altrettante accorate discussioni sugli uteri in affitto e ancora
si continua a discuterne, ma la scienza non si è fermata per questo. Ci sono state grandi discussioni, anche
a livello scientifico, sulla possibilità che la clonazione da cellule differenziate riprogrammate, potesse dare
origine a problemi di invecchiamento precoce e la pecora Dolly, precocemente deceduta, non ha ancora
sciolto molti di questi dubbi.
Alla fine dello scorso anno c’è stata l’eclatante notizia della clonazione di un essere umano a cui sarebbe
stato dato il nome di Eva, primo essere ad aprire la porta su un mondo di cloni che ci spaventa e porta con
sé una serie di interrogativi di ordine scientifico, ma soprattutto etico e morale, di incommensurabile impor tanza, dentro i quali si celano paure giustificate. Ancor più giustificate dal fatto che questa prima presunta
clonazione è in mano a un gruppo di scienziati -– I Raeliani -– legati a un credo religioso assurdo che si basa
su un presunto incontro di un loro “sommo sacerdote” – e fondatore della setta -– con extraterre s t i .
Siamo certi che la scienza saprà tro v a re, pur senza rinunciare alla sperimentazione che ne è la base, il modo
di regolamentarsi per evitare l’autodistruzione della razza umana, come ha saputo fare finora (e speriamo
continui a farlo) con le armi nucleari e batteriologiche, ma siamo altresì certi che il “vietare” qualcosa in
senso lato cre e rebbe solo ambite ricerche da farsi in clandestinità o in paesi dove il controllo diventerebbe
difficile.
AIM Magazine, considerando l’importanza e l’attualità dell’argomento, ha voluto dare un contributo alla
comprensione del fenomeno e ha potuto farlo in termini scientifici più completi di quelli che possono esse re normalmente recepiti dal grande pubblico.
Vo rremmo ringraziare Gianluca Tell per questo contributo e per il modo con cui la clonazione è stata spie gata in termini rigorosamente scientifici, mantenendo nel contempo una comprensibilità piena anche per
il mondo scientifico-tecnologico che è l’utente principale del nostro Magazine, ma non può di certo essere
considerato tra gli “addetti ai lavori”. Esauriente e chiaro nello stesso tempo sono due aggettivi molto spes so difficili da coniugare, cosa che invece l’autore ha saputo fare con grande mestiere .
Roberto Filippini Fantoni
CLONAZIONE
TERAPEUTICA O
RIPRODUTTIVA?
di Gianluca Tell*
Cosa si intende per Clonazione?
l termine ‘clone’ indica una cellula o un organismo esattamente identico ad un altro. In biotecnologia questo termine connota genericamente
la replicazione in laboratorio di geni, cellule od
organismi a partire da un’unica singola copia originale. Come risultato finale si possono ottenere
copie genetiche perfettamente identiche all’originale, sia esso un gene, una cellula od un organismo.
La clonazione, o l’esatta duplicazione di specifici
geni o tipi cellulari, ha costituito un importante
strumento per le biotecnologie negli ultimi 20
anni. Questa tecnica è stata utilizzata per la pro-
I
*
Il dott. Gianluca Tell è ricercatore confermato di biologia molecolare presso il Dipartimento di Biochimica, Biofisica e Chimica
delle Macromolecole dell’Università di Trieste dove si occupa di regolazione dell’espressione genica in procarioti e di genomica. Email: [email protected]
7
duzione di medicinali e vaccini per la cura e il trattamento dell’infarto, di malattie renali, del diabete,
di alcuni tipi di cancro, dell’epatite, della sclerosi
multipla, della fibrosi cistica e di altre patologie.
Alcune ricerche attuali sono volte alla clonazione
di organi umani e tessuti.
In questo contributo, ci focalizzeremo sull’utilizzo
della clonazione per lo sviluppo di organismi, tramite una tecnica chiamata Tecnologia del
Trasferimento Nucleare. Il primo ad utilizzare questa tecnologia con successo è stato il dott. Ian
Wilmut, che collaborava con una piccola Azienda
di Biotecnologie scozzese, chiamata PPL
Therapeutics.
Nel febbraio del 1997, il gruppo del dott. Wilmut
ha annunciato la nascita di Dolly. Dolly era una
pecora con esattamente lo stesso patrimonio
genetico (DNA) della madre. Se Dolly fosse stata
creata attraverso la normale riproduzione sessuale, metà del proprio DNA sarebbe derivato dalla
madre e metà dal padre. Per questo motivo i bambini non sono esattamente uguali ai propri genitori ma piuttosto sono ‘simili’ ad essi. Il proprio patrimonio genetico è la risultante di una combinazione dei DNA dei due genitori. Al contrario, Dolly
possedeva solo il DNA di derivazione materna e di
nessun’altra pecora. Per questo motivo Dolly è un
clone della propria madre. È come se Dolly fosse
la gemella identica della madre ma fosse nata
molti anni dopo invece di esserle contemporanea.
Dolly è senza dubbio la più famosa pecora della
storia essendo stata rappresentata sulla prima
pagina di riviste importanti come TIME e
Newsweek.
di trasmettere e ricevere impulsi elettrici che
caratterizzano le funzioni del cervello.
Detto questo, ricordiamo che tutte le nostre cellule, da quelle cardiache alle muscolari, alle cellule
nervose, prendono origine da un’unica cellula
NON specializzata (o indifferenziata). Durante le
prime fasi dello sviluppo embrionale, questa cellula si divide numerosissime volte e poi, gradualmente, la maggior parte di queste diventa specializzata. Questo processo di specializzazione prende il nome di differenziamento cellulare.
Fino al momento dell’annuncio della clonazione di
Dolly, pochi scienziati pensavano che il differenziamento cellulare nei mammiferi fosse reversibile.
In altre parole, l’idea che una cellula animale differenziata potesse essere indotta a re-iniziare a
dare origine a cellule non differenziate, che avrebbero poi dato origine ad un nuovo organismo,
sembrava pura fantasia.
Negli anni ’70 furono iniziati esperimenti preliminari dove il nucleo di una cellula differenziata di
rana veniva trasferito in una cellula uovo enucleata (cioè privata preventivamente del nucleo). In
alcuni di questi esperimenti la cellula uovo si divideva e dava origine a molte cellule che tuttavia
non si sviluppavano mai in un organismo adulto
(1). Pertanto, come riuscì il gruppo del dott.
Wilmut a ‘riprogrammare’ una cellula differenziata, ottenuta dalla ghiandola mammaria di una
pecora adulta, in modo da dividersi e svilupparsi in
un nuovo organismo adulto? Applicando le conoscenze del processo noto con il nome di Ciclo
Cellulare.
Il Ciclo Cellulare
Molte cellule viventi sono soggette ad un periodico
ciclo cellulare, durante il quale crescono, replicano il proprio materiale genetico e si dividono in
due cellule figlie più piccole. Queste cellule figlie,
dal canto loro, cresceranno, replicheranno il proprio DNA e si divideranno in concomitanza con il
ciclo stesso (2). Alcune cellule percorrono il ciclo
cellulare un numero variabile di volte e successivamente diventano quiescenti. Una cellula quiescente rappresenta una cellula arrestata nel ciclo
cellulare, il che significa che ha smesso di dividersi ma non che la cellula sia biologicamente inattiva. Tutte le cellule del cervello (neuroni) sono
quiescenti, tuttavia sono metabolicamente molto
attive, oltre all’assorbimento e all’assimilazione dei
nutrienti necessari per assicurarne la vitalità,
inviano impulsi elettrici necessari per funzioni dell’organismo intero come la locomozione, il pensiero e la parola. Tuttavia queste cellule sono considerate quiescenti poiché non si dividono attivamente.
Perché Dolly è diversa?
Gli scienziati avevano già clonato organismi viventi con successo prima di Dolly; quindi, qual è stata
la novità con Dolly? Diversamente da tutti i precedenti esperimenti di clonazione che hanno avuto
successo, Dolly è stato il primo organismo ad
essere stato clonato a partire da un organismo
“adulto” e “specializzato”. Il termine scientifico per
questo concetto è “differenziato”.
Cos’è una cellula “differenziata”?
Gli organismi multicellulari, come le pecore e l’uomo, sono costituiti da miliardi di cellule. Benché
ogni cellula di un organismo contenga lo stesso
patrimonio genetico di tutte le altre, cellule diverse svolgono funzioni completamente differenti fra
loro perché sono diventate “specializzate” nel fare
cose diverse. I linfociti T, per esempio, che fanno
parte del nostro sistema immunitario, sono specializzati nel contribuire a combattere le infezioni,
mentre le cellule nervose devono essere in grado
8
I fattori di crescita stimolano la cellula a dividersi e
ad entrare nei diversi momenti del ciclo cellulare.
In assenza di questi fattori di crescita per circa una
settimana, le cellule che vengono coltivate in laboratorio diventano quiescenti. Il gruppo del dott.
Wilmut ha avuto successo nella clonazione perché
ha reso le cellule dell’individuo donatore quiescenti prima di trasferirne il nucleo nella cellula uovo
ricevente, precedentemente enucleata. Per qualche ragione, questo processo ha reso il nucleo del
donatore capace di essere ‘riprogrammato’ dalla
cellula uovo ricevente, in maniera del tutto inattesa dagli scienziati fino a quel momento. Ciò ha
consentito lo sviluppo di un nuovo clone (3).
mesi circa rispetto ai 44 mesi delle tecniche precedenti, con un’evidente ricaduta sia in campo
scientifico che economico.
Tuttavia, vi sono anche dei rischi associati all’utilizzo di animali transgenici per la produzione di
proteine umane. Primo fra tutti il fatto che questi
animali possono trasmettere malattie, come il
morbo di Creutzefeld-Jacob (CJD), qualora il latte
sia contaminato dai prioni (5) che causano tale
malattia. Una forma di questa malattia, nota come
BSE o malattia della ‘mucca pazza’, ha causato
diverse morti tra i cittadini Inglesi a partire dal
1996. Il rischio di CJD è, tuttavia, associato con
l’utilizzo di animali transgenici come sorgente di
proteine terapeutiche piuttosto che con il processo di clonazione propriamente detto. Quindi, le
industrie di biotecnologie devono essere dotate di
opportuni sistemi di quarantena per la manipolazione degli animali.
Sin dagli albori delle tecniche dell’agricoltura,
l’uomo ha preso spunto dalle differenze genetiche
tra le specie animali, attraverso la selezione e l’inc rocio di varietà di gatti, pecore, maiali, ecc. che
fossero più resistenti alle malattie o potessero fornire dei prodotti di migliore qualità. La tecnica
della clonazione per trasferimento nucleare
potrebbe diventare un’efficiente e rapida altern ativa a queste tecniche di selezione. Tuttavia, questo approccio potrebbe andare a scapito della
diversità genetica degli animali che vengono
generati. Infatti, la variabilità genetica aumenta la
capacità di sopravvivenza poiché alcuni animali
sono meno suscettibili a nuove infezioni. In natura i membri di una specie si incrociano tra loro
casualmente, rendendo massima la variabilità
genetica della progenie. Impedendo questa variabilità genetica, la clonazione aumenterebbe la
probabilità che una popolazione di individui geneticamente identici possa essere colpita da un
nuovo virus o agente patogeno. Nasce allora
spontanea la domanda: i benefici di una maggiore economia e qualità nei prodotti giustificano i
rischi derivanti dalla riduzione della variabilità
genetica? Quale dovrebbe essere l’organismo istituzionale che dovrebbe occuparsi di valutare i
costi e i benefici di una tale scelta?
Oltre a ciò che è stato fatto con pecore, topi, gatti,
maiali ecc., la clonazione è, in linea di principio,
possibile anche in ambito umano e alcuni sedicenti scienziati sono recentemente comparsi alla
ribalta affermando, peraltro senza dimostrazioni,
di averla portata a compimento con successo. In
ambito umano si definiscono due tipi di clonazione: quella terapeutica e quella riproduttiva. La
prima ha lo scopo di produrre cellule e tessuti differenziati, per curare pazienti affetti da patologie
Dopo Dolly
Negli anni a seguire dalla nascita di Dolly le tecniche di clonazione hanno subito notevoli progressi.
La tecnica utilizzata dal dott. Wilmut era molto
empirica, ci sono voluti, infatti, ben 276 tentativi
prima di ottenere Dolly! Già nel luglio 1998 scienziati delle Haway hanno comunicato di aver messo
a punto una tecnica di clonazione molto più efficiente che ha consentito loro di clonare dei topi.
Nel frattempo, alcuni scienziati cinesi sperano con
questa tecnica di poter salvare dall’estinzione il
Panda gigante. Questo progetto, fortemente
auspicato dal governo cinese, verrà portato a
compimento entro il 2003.
Le tecniche di clonazione sono state anche implementate con altre tecniche di biologia molecolare
a scopi terapeutici. Sempre il gruppo di Wilmut ha
clonato recentemente Polly, una pecora nel cui
genoma è stato introdotto il gene umano per il
Fattore IX della coagulazione del sangue. La speranza è che Polly sia in grado di produrre questo
fattore nel latte per il trattamento dei pazienti emofiliaci che sono sprovvisti del gene funzionante e,
pertanto, sono affetti da problemi di coagulazione.
Polly è definito un animale transgenico, ossia un
animale nel cui DNA è stato inserito un gene di un
organismo di un’altra specie. Poiché Polly è stata
generata utilizzando le tecniche di clonazione, è
possibile definirla anche clone transgenico (4).
Questo tipo di tecnologia è stato anche utilizzato
per la produzione del fattore anticoagulante
umano Antitrombina III (ATIII). Le capre transgeniche esprimono questa proteina umana in grandissima quantità nel latte, da cui la proteina viene
purificata per il trattamento di pazienti sottoposti a
operazioni cardiache a cuore aperto. La generazione di animali transgenici, attraverso la tecnologia del trasferimento nucleare, è risultata molto
più efficiente e rapida rispetto alle tecniche classiche di trasferimento genico. Mediamente, ora è
possibile ottenere una pecora transgenica in 18
9
di tipo degenerativo (es. diabete) o che hanno
subito lesioni traumatiche (es. danni al midollo
spinale dovuti ad incidenti), a part i re dal materiale genetico del paziente stesso, che viene introdotto nella cellula uovo enucleata di un donatore .
Tramite un processo di espansione cellulare
indotta, associato all’opportuna fase di differe nziamento forzato ‘in coltura’ delle cellule staminali isolate, è possibile, in linea di principio, pro d u rre una certa quantità di cellule differenziate e tessuti sani esattamente uguali a quelli del paziente
per effettuare un autotrapianto, evitando tutti i
rischi e le complicazioni dell’eventuale rigetto (6
7). Ci si chiede se vi sia una differenza di natura
etica tra la clonazione di cellule umane, tessuti ed
organi e le tecniche convenzionali di trapianto
e t e rologo (da un donatore al paziente ricevente)
che richieda il trattamento prolungato del paziente con farmaci immunosoppressori. Inoltre, vi
sono problemi di natura etica all’utilizzo di cloni
cellulari o di tessuti come ‘parti di ricambio’?
La clonazione riproduttiva ha invece come fine la
vera e propria generazione di un ‘clone’ umano.
Pur essendo considerata da taluni un aspetto particolare della clonazione terapeutica, la clonazione
riproduttiva offre, evidentemente, maggiori problemi alla sua realizzazione sia di natura scientifica che, soprattutto, etica. A differenza della clonazione riproduttiva, la clonazione terapeutica
umana non prevede lo sviluppo embrionale al di là
dei primi stadi, corrispondenti a quelli che precedono l’impianto nell’utero.
10
La clonazione di cellule umane, tessuti ed organi si
trova in una fase di sperimentazione molto preliminare e, ufficialmente, per scelta unanime della
popolazione scientifica, non consente l’utilizzo di
embrioni umani. Al momento molti paesi hanno
sottoscritto una moratoria che bandisce i finanziamenti pubblici alla ricerca che preveda la clonazione umana. A livello internazionale, tramite
l’UNESCO, la Dichiarazione Universale sul
Genoma Umano e sui Diritti Umani proibisce la
clonazione riproduttiva della specie umana pur
tuttavia consentendo la clonazione di cellule
umane e di organismi. Questo atteggiamento permissivo nei confronti della clonazione terapeutica
potrà facilitare la nascita di un clone umano?
Bibliografia
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Lanza RP, Cibelli JB, West MD. Nature Biotechnol
1999;17:1171-4.
MODELLI
DI SISTEMI PER LA RICERCA A
CONFRONTO. QUALE RIFORMA PER IL
SISTEMA DELLA RICERCA
di Roberto Battiston
P
e mettere in competizione i British Researc h
Councils, l’equivalente del nostro CNR, per quasi
quattro lustri la ricerca inglese è stata lasciata languire assumendo che l’azione del mercato potesse
sostituirsi a quella di governo, intaccando seriamente l’autorità e l’autonomia degli scienziati. Gli
effetti di questa politica sono stati disastrosi, culminati con la gestione fallimentare politico-scientifica del morbo della mucca pazza che è stata una
delle cause determinanti il crollo dei Tories. Blair
ha capito la lezione e ha fatto della ricerca scientifica uno degli elementi portanti del suo governo,
rilanciando la ricerca, la sua autonomia e competitività. Un passo importante è stato la nomina di
un Capo Consigliere Scientifico, un autorevole
scienziato nominato con procedure trasparenti che
coinvolgono la comunità scientifica e che svolge il
delicato ruolo di interfaccia tra il governo ed il
mondo scientifico. L’anno successivo all’avvento
dei Laburisti il bilancio della ricerca è aumentato
del 15% per poi aumentare del 7% ogni anno a
seguire, oltre ad interventi straordinari per rafforzare le infrastrutture della ricerca. Di nuovo gli
effetti, questa volta positivi, non si sono fatti aspettare. Nel 1999 sono stati creati 199 spin-off universitari, sei volte di più che nell’ultimo anno dei
Tories. I cervelli hanno iniziato nuovamente ad
affluire invertendo nel 2001 la tendenza degli anni
precedenti. Il rapporto positivo che si è nuovamente instaurato tra il mondo della ricerca ed il
governo permette a quest’ultimo di potere definire
solide politiche scientifiche e tecnologiche, con le
quali affrontare e gestire in modo razionale e
socialmente accettabile problemi delicati come gli
OGM, le questioni di bioetica, la politica spaziale,
le questioni ambientaliste. L’esperienza inglese
mostra come un sistema della ricerca autonomo e
prestigioso sia un alleato, non un avversario, di un
governo.
Un altro aspetto che sentiamo spesso citato è la
questione del ritorno economico delle ricerche
finanziate con soldi pubblici, l’annoso problema
della ricerca di base e della ricerca applicata. Solo
er qualcuno la riforma consiste nel “razionalizzare” il panorama degli enti di ricerca
riducendone il numero. Mi permetto di dissentire da questa interpretazione. Non c’è nulla di
magico nel numero di Istituti di ricerca presenti in
un Paese. Esso è la conseguenza della modalità
con cui il sistema di ricerca è evoluto. Dal MIUR ne
dipendono 20, meno dei 28 del Ministero della
Ricerca Francese. Lo stesso CNR, con i suoi attuali 108 Istituti (erano più di 300 circa un anno fa)
non sfigura se confrontato con i 220 istituti dei
corrispondenti enti tedeschi della prestigiosa Max
Plank Gesellschaft, per non parlare della miriade
di Istituti che dipendono dal pur funzionante CNRS
francese.
Un problema ben più importante è invece quello
del rapporto tra il potere politico e il mondo della
ricerca pubblica. Questo è certamente un punto
centrale. Si percepisce chiaramente in questo
periodo la tentazione di introdurre dei meccanismi
per aumentare il controllo sull’attività degli Enti di
Ricerca, al di là di quanto già previsto dalla legge
sullo spoil system, introducendo livelli intermedi di
controllo sulle scelte scientifiche. Ma se questa
politica può funzionare in una impresa, non paga
assolutamente nel campo della ricerca. L’esempio
dell’Inghilterra mostra chiaramente come questa
strategia possa agire come un boomerang per chi
la mette in atto.
Lo scorso maggio Blair, incontrando i membri
della Royal Society ha potuto ricordare come
l’Inghilterra, con l’1% della popolazione, finanzi il
4% della ricerca scientifica mondiale. Negli ultimi
50 anni l’Inghilterra ha espresso 44 premi Nobel
(nello stesso periodo l’Italia ne ha avuti soltanto
4). Negli ultimi 20 anni, però lamentava Blair, solo
8 Nobel sono andati a scienziati inglesi (in Italia 2,
Rubbia e Montalcini). Al suo insediamento, nel
1997, il governo Blair ha dovuto infatti affrontare
una pesante eredità in campo scientifico. Il governo Tatcher aveva affrontato il sistema della ricerca
con gli stessi metodi con cui aveva domato i minatori. Dopo una ristrutturazione tesa a frammentare
11
qualcuno che di ricerca non sa nulla può sostenere l’opportunità di investire meno in ricerca di
base, sperando di ottenere più risultati socialmente utili investendo nel campo della ricerca applicata. Le cose vanno esattamente al contrario: è la
ricerca di base, quella curiosity driven, che porta
alle applicazioni più innovative ed interessanti dal
punto di vista commerciale. Basta guardare agli
Stati Uniti dove ricerca pura ed applicata convivono rafforzandosi, anche in ambito industriale.
L’esempio più famoso, in ambito privato, sono i
Bell Laboratories, fondati dalla AT&T, ora Lucent
Technology, leader mondiale delle telecomunicazioni. L’obiettivo dei Bell Labs è naturalmente
quello di sviluppare nuove tecnologie per la
Lucent, al ritmo di 4 brevetti in media al giorno.
Ma il metodo seguito per ottenere questo risultato
ha prodotto negli ultimi 75 anni scoperte di caratt e re fondamentale premiate con 11 Nobel. Il
segreto di questo successo è, come recita il motto
dei Labs, “la gente che vi lavora”. Alcune delle
scoperte fatte ai Labs sono leggendarie. Nel 1932
un giovane fisico, Karl Jansky, mentre cercava di
capire la sorgente delle scariche che disturbavano
le trasmissioni radio transatlantiche, scoprì che la
galassia emette onde radio. Era nata la radioas t ronomia. Nel 1965, Arno Penzias e Robert
Wilson, cercando di ottimizzare le loro antenne
radio, incapparono nell’eco del Big Bang, rivoluzionando la cosmologia moderna. È recente l’annuncio del laser accordabile nell’infrarosso, che
promette di rivoluzionare settori che vanno dalla
meteorologia alle analisi mediche, l’ultima invenzione di Federico Capasso, uno dei nostri grandi
cervelli in fuga. Purtroppo, negli ultimi anni, le
ristrutturazioni societarie e l’andamento del
NASDAQ hanno ridimensionato il ruolo e lo
straordinario patrimonio di ricercatori dei Labs,
che rimangono comunque un riferimento, a livello
internazionale, di convivenza riuscita tra ricerca di
base e ricerca applicata.
La NASA è, in ambito pubblico, l’esempio complementare. L’esplorazione dello spazio, che
risponde alla nostra innata curiosità, non si può
effettuare senza tecnologie fortemente innovative
che, una volta sviluppate, permettono applicazioni inattese in settori diversi dallo spazio. Il bilancio
NASA per il 2003 illustra bene la politica scientifica di Bush e del suo Consigliere Scientifico
Marburger: a fronte di un modestissimo aumento
complessivo
dello
0,7%,
l’osservazione
dell’Universo dallo spazio ha avuto un formidabile
aumento del 15%. Nelle file del congresso USA si
sta affermando una filosofia bipartisan sulla ricerca fondamentale che suona all’incirca così: basta
discutere sull’investimento in ricerca di base in ter-
mini di ritorni, si tratta della tassa che gli Stati Uniti
devono pagare per non scendere dal treno dello
sviluppo. La crisi economica del Giappone, abituato solo ad investire in applicazioni tecnologiche, insegna.
Un altro punto che sollevano i fautori di una riforma profonda del sistema ricerca riguarda la presunta scarsa qualità della ricerca italiana. La realtà
anche questa volta è un po’ diversa. I parametri
che misurano la produttività scientifica dei ricercatori italiani sono in media piuttosto buoni, in alcuni casi eccellenti.
I problemi sono da una parte strutturali (sempre
meno ricercatori, sempre più anziani) e dall’altra
organizzativi, la burocratizzazione imperante in
alcuni enti, la scarsa autorità e incisività delle
società scientifiche, la scarsa educazione scientifica della nostra società e, di conseguenza, lo scarso interesse del mondo politico, oltre alla cronica
scarsità dei fondi dedicati alla ricerca. La prima
cosa da fare per fare fronte a questi problemi è di
investire sia in risorse economiche che in posti per
ricercatori, abolendo in particolare il blocco delle
assunzioni per il comparto della ricerca che sta
invecchiando ad un ritmo allarmante.
Solo se si affrontano e si risolvono questi problemi
ha senso discutere su come migliorare l’organizzazione della ricerca italiana. Ma, per favore, senza
re-inventare la ruota. Di esempi di Organizzazioni
Scientifiche che funzionano ce ne sono, sia all’estero Max Plank, Fraunhofer, CNRS, che in Italia.
Nel nostro Paese penso ad un ente come l’INFN e
al più giovane INFM che hanno dimostrato una
organizzazione interna che funziona bene, con un
equilibrio tra meccanismi bottom-up, come quelli
con cui vengono votate le commissioni scientifiche nazionali, i direttori di Sezione su su fino al
presidente e meccanismi top-down con organismi
al vertice che si occupano della gestione dei problemi di strategia scientifica, del personale, delle
carriere, dell’amministrazione ecc. Quale è il
segreto del successo di un Ente come l’INFN che
gli altri paesi ci invidiano? Esso sta proprio nella
sua capacità di autogoverno, con gli scienziati che
possono organizzare in modo efficace e competitivo la propria attività di ricerca a livello nazionale
ed internazionale. Consiste nel fatto che la sua
organizzazione è interamente demandata ai ricercatori, dall’ultimo assunto su su fino al presidente,
votato dall’ente e confermato dai ministeri competenti, figura proveniente dal mondo della ricerca,
rispettato all’interno della comunità scientifica
nazionale e riconosciuto e stimato anche da quella internazionale.
Abbiamo portato alcuni esempi che mi auguro
inducano una riflessione su come non si possano
12
gestire gli enti di ricerca come fossero imprese di
stato. La ricerca non ha mai prodotto ricchezza in
modo programmato e non segue le leggi del mercato. La produttività scientifica, intesa come capacità di ottenere risultati originali, di aprire nuove
strade al progresso della conoscenza, è un fattore
che la politica di un governo può solo marginalmente influenzare in quanto dipende dalla volontà
e dall’impegno di persone altamente selezionate,
che hanno scelto di fare della propria curiosità
scientifica una professione. Un governo ha certamente diritto di incentivare un settore più di un
altro, auspicando che le maggiori risorse richiamino in quel campo ricercatori di valore, in grado di
dare impulso al settore. È però un fatto assodato
che non si va molto lontano senza l’impegno
incondizionato di ricercatori liberi da condizionamenti. Nessun governo dovrebbe influenzare le
nomine dei direttori dei singoli istituti di ricerca, se
non adottando i suggerimenti della comunità
scientifica nazionale o internazionale tramite
un’interfaccia ufficiale come quella di un autorevole Consigliere Scientifico. Di questo tipo di organizzazione ha bisogno il comparto della ricerca,
non di strutture burocratiche che umilino l’imprenditorialità scientifica dei ricercatori, in assoluta
contro-tendenza con quanto accade in Europa e
nel mondo. Non è una questione di colore politico,
un mondo della ricerca autorevole e indipendente
è nell’interesse di qualsiasi governo che voglia
gestire in modo efficiente un grande paese moderno. Si leggano, ad esempio, i discorsi di un progressista come Blair o di un conservatore come
Gingrich per capire quanto sia grande il peso della
politica scientifica nelle strategie governative in
paesi come l’Inghilterra o gli Stati Uniti.
Si parli pure di riforma della ricerca, ma tenendo
conto dei solidi e consolidati riferimenti internazionali. I ricercatori sono pronti a contribuire in modo
competente e costruttivo a questa discussione.
Possono i politici italiani dire altrettanto del loro
interesse nei confronti della ricerca?
13
IL
SISTEMA DELLA RICERCA IN
ED IL CNR
ITALIA
di Gimmy Ratto*
In queste pagine vorrei discutere i primi due punti
di questo argomento: inizierò a delineare la recente storia economica del CNR e spiegherò perché
una percentuale così alta del suo budget è spesa
in stipendi ed altre incomprimibili necessità. Poi
indicherò quali sono le prospettive a breve termine per gli Istituti CNR in questo quadro finanziario.
Infine farò una breve analisi comparativa degli
indicatori statistici che descrivono lo stato della
ricerca in Italia e in altri paesi, per capire se sia
vero che la ricerca fatta a casa nostra sia peggiore di quella fatta altrove.
“L
’analisi è impietosa. Il CNR è una fornace
che brucia i finanziamenti alla ricerca per
pagare gli stipendi del personale, non per
fare innovazione. La relazione della corte dei conti
dice che nel 1999 su 630 milioni di spese correnti,
l’83,3% ha riguardato gli oneri del personale e l’acquisto di beni e servizi. Traduzione: il CNR ha un
abnormale numero di dipendenti e il loro costo
aumenta senza che vi siano risultati apprezzabili
sul fronte della ricerca vera e propria …”.
Così inizia un articolo apparso (1) su Il Giornale
del 5 febbraio 2003 (‘CNR: agli impiegati i fondi
per la ricerca’, pag. 11), e questo paragrafo riassume alcuni degli elementi centrali della crisi che
ha investito la ricerca pubblica in Italia ed il CNR
in particolare.
Il primo punto riguarda la crisi economica degli
enti di ricerca, esemplificata dal fatto che la spesa
è assorbita quasi interamente dal personale.
Il secondo è relativo alla percezione diffusa che
questi soldi siano comunque sprecati, perché i
ricercatori italiani non producono risultati apprezzabili.
Date queste premesse, è necessario imporre al
sistema della ricerca una drastica riforma che
possa mutare un quadro così negativo (terzo
punto).
Anno
Dotazione
Ricercatori
Ordinaria
La crisi di bilancio del CNR
La crisi economica del CNR parte da lontano ed è
facilmente rintracciabile nell’analisi del bilancio
(2).
Dal 2000 al 2002 il numero di ricercatori a tempo
indeterminato è aumentato del 15%. Oggi la percentuale di ricercatori rispetto al personale totale
è del 54%. Rispetto ad altri enti di ricerca europei
analoghi questa percentuale è alta. Ad esempio,
nel 2002 il Max Planck tedesco conta 3.200 ricercatori a fronte di un personale complessivo di
11.600 elementi (28%) (4). Purtroppo all’aumento del potenziale di ricerca dell’Ente non è corrisposto un aumento della dotazione ma, anzi, sia
nel 2002 che nel 2003 il fondo a disposizione del
Personale
%
Totale
ricercatori
Residui
%
residui
2000
547
3650
7377
49%
88
16%
2003
530
4198
7840
54%
42
8%
2004
487 (3)
Dotazione ordinaria: finanziamento ricevuto dal ministero al netto dei fondi diretti a ricerche finalizzate e dei fondi provenienti da
UE o privati. In milioni di € corretti all’inflazione. Ricercatori: numero di ricercatori in servizio. La cifra relativa al 2000 comprende i ricercatori a tempo determinato. Personale Totale: ricercatori, tecnologi ed amministrativi. % ricercatori: ricercatori sul personale totale. Residui: fondi residui disponibili e distribuiti agli Istituti di ricerca. % residui: percentuale della dotazione ordinaria distribuita agli Istituti.
*
Ricercatore dell‘Istituto di Neuroscienze del CNR, Pisa.
14
CNR è stato tagliato e per il prossimo anno è prevista un’ulteriore riduzione del fondo del 8%. Nel
CNR, come ovviamente in qualsiasi ente, vi è una
parte della spesa che non può essere ridotta a
meno di ridurre il personale, cedere edifici o eliminare strutture. Quindi la frazione del fondo che
è a disposizione per essere distribuito agli Istituti
è solo una parte del finanziamento totale, che è
tanto più piccola quanto più ridotta è la dotazione. Ecco che a seguito dell’aumento del personale, la riduzione della dotazione ordinaria (-3,2%)
dal 2000 al 2003 si converte in una riduzione dei
fondi disponibili del 50%. È importante ricordare
che i fondi (44 M€) trasferiti agli Istituti sono
necessari innanzitutto per pagare i costi incomprimibili dei laboratori: utenze, manutenzione degli
strumenti, spese generali delle Aree di ricerca. Ne
risulta che solo una parte della dotazione trasferita agli Istituti può essere spesa direttamente in
ricerca.
Qual è la situazione oggi degli Istituti CNR? Questa
è riassunta qualitativamente nel grafico seguente.
Gli Istituti sono divisi in classi a seconda del rapporto che esiste tra le spese incomprimibili e la
dotazione a disposizione (5).
Classe 4: il fondo a disposizione è sufficiente a
pagare tutte le spese e avanza un residuo che può
essere speso direttamente in ricerca.
Classe 3: il fondo è sufficiente a pagare solo le
spese incomprimibili ma non c’è alcun residuo
significativo per la ricerca.
Classe 2: è necessario sospendere la manutenzione di alcuni strumenti.
Classe 1: il fondo non è sufficiente a mantenere
aperti i laboratori. Il grafico mostra chiaramente
come quattro quinti degli Istituti non hanno fondi
da destinare alla ricerca nel 2003.
È interessante notare che il taglio previsto per il
prossimo anno (8%) corrisponde esattamente alla
quota residua per gli Istituti. La conseguenza ovvia
è che, a partire dall’anno prossimo, tutti gli Istituti
CNR scenderanno in classe 1, ovvero non saranno
in grado di mantenere aperti i laboratori in assenza di altri fondi. Questo disastroso quadro economico era già stato previsto nella conferenza dei
direttori (6) degli Istituti CNR: questi ultimi, il 3
ottobre dello scorso anno, avevano lanciato questo avviso di tempesta:
La Conferenza dei Direttori … ha esaminato lo
schema di decreto di riparto del fondo ordinario per gli Enti di Ricerca. [Lo] schema prevede
per il 2003 e 2004 un’assegnazione agli enti
pari al 90% di quella per il 2002. Per il CNR ciò
significa riduzione a 487 M€, rispetto ai 543 M€
del 2002, di fronte ad un fabbisogno minimo
vitale di circa 600 M€, di cui 410 per il solo
costo del personale.
La riduzione del 10% del contributo per il 2002,
già insufficiente a coprire le spese fisse del
CNR, non potrebbe non provocare … l’azzeramento della dotazione degli Istituti, con la conseguenza di paralizzarne l’attività … (7).
Quindi i fatti riportati nell’articolo citato all’inizio
sono assolutamente corretti: il CNR spende la gran
parte dei suoi fondi per le spese incomprimili e
pochissimo è lasciato per la sua attività istituzionale: la ricerca. Naturalmente questa situazione è
insostenibile (immaginiamo un ospedale i cui
fondi a disposizione bastino solo per pagare stipendi e bolletta della luce) e deve essere rettificata. I correttivi possibili dipendono strettamente da
come interpretiamo questi dati. Vi sono solo due
interpretazioni possibili: 1) la spesa per il personale è troppo alta in quanto c’è troppo personale; 2)
il fondo residuo è troppo piccolo perché l’ordinario
è insufficiente. Nel primo caso si deve ridurre il
personale del CNR, nel secondo caso si devono
aumentare i fondi destinati alla ricerca. In altre
parole in questa congiuntura dobbiamo decidere
se in Italia la percentuale della risorse nazionali
che spendiamo in ricerca è troppo piccola; inoltre
dobbiamo capire se la ricerca che facciamo è di
bassa qualità, fatto che – opinione strettamente
personale – giustificherebbe in pieno l’esonero dei
ricercatori.
Lo stato della ricerca in Italia e nel CNR
Spendiamo troppo per la ricerca in Italia? Esiste
un indicatore statistico fondamentale che, almeno
in parte, risponde a questa domanda: la percentuale del prodotto interno lordo (PIL) che viene
investita in ricerca e sviluppo (R&S). Il grafico
mostra i valori di questo parametro per gli stati
15
dell’Unione Europea, Stati Uniti e Giappone. Nel
1999 l’Italia ha investito in ricerca l’1,04% del PIL
rispetto ad una media Europea di circa il 2% (8).
Quindi l’Italia spende meno dei suoi vicini in ricerca e questo fatto si ricava anche da un secondo
indicatore molto significativo: il numero di lavoratori nel settore R&S come percentuale del totale
della forza lavorativa.
Purtroppo l’Italia è il paese con il minor numero di
addetti alla ricerca in proporzione al numero di
abitanti in tutta l’Unione Europea. Anche paesi
che hanno una tradizione scientifica inferiore a
quella del nostro Paese hanno una percentuale di
ricercatori maggiore. Rispetto a Stati Uniti e
Giappone abbiamo circa un terzo degli addetti a
R&S. Viene quindi naturale pensare che la prima
priorità debba essere proprio il reclutamento di
nuovi ricercatori, cosa che naturalmente richiede
l’incremento dell’investimento in ricerca.
Ma allora è giustificato affermare che:
come ha scritto Francesco Giavazzi sul Corriere
della Sera (9)? La risposta non è semplice. Da un
lato è chiaro che la popolazione dei ricercatori è
troppo bassa rispetto all’esigenza di assicurare un
significativo futuro allo sviluppo delle conoscenze,
e allo sviluppo scientifico e tecnologico del Paese.
Ma è anche vero che se una frazione significativa
dei ricercatori italiani fosse scadente, sarebbe
necessario accertare il fatto e ripartire dal basso
per creare una nuova classe di scienziati. In questo contesto, l’opinione di Giavazzi, per quanto
sgradevole ai ricercatori, avrebbe un suo merito.
Fortunatamente anche in questo caso è possibile
scendere dal piano delle opinioni al piano dei
numeri perché esiste un indicatore piuttosto preciso della attività scientifica: il numero di pubblicazioni su riviste internazionali. Solo molto raramente (e principalmente nella ricerca applicata) il prodotto del lavoro di ricerca è un oggetto fisico,
come un prototipo o un brevetto, mentre la grandissima maggioranza dell’attività di ricerca produce pubblicazioni. Questo indicatore è valido perché l’ammissibilità alla pubblicazione è operata
sulla base del merito del singolo lavoro. Per spiegare questo fatto, fondamentale per poter accettare il numero di pubblicazioni come un indicatore
dell’attività scientifica, è necessario spiegare quale
è l’iter che porta all’articolo, magari poche pagine,
che una volta stampato racconta l’attività di un
gruppo di ricerca. Supponiamo di entrare nella
storia nel momento in cui gli esperimenti sono
finalmente finiti, i litigi tra i membri del team sono
provvisoriamente appianati ed il manoscritto viene
finalmente inviato all’editore del giornale. A questo livello l’editore decide se l’articolo è adatto al
giornale e può anche decidere di rimandarlo al
mittente senza ulteriore analisi. In alcune riviste di
grandissimo prestigio (come Nature o Science) il
90% dei manoscritti sottomessi non passano neppure questo esame preliminare. Se il manoscritto
supera questa fase, viene mandato a due o tre
esperti anonimi che, nello spazio di settimane o
mesi, mandano un rapporto dettagliato all’editore.
Alcuni articoli, pochissimi, vengono accettati
senza modifiche, molti vengono respinti senza
appello, altri vengono finalmente accettati dopo
modifiche ed esperimenti ulteriori. In molti casi il
tempo che intercorre tra la prima sottomissione
del manoscritto e la pubblicazione è dell’ordine di
un anno.
Siccome un paese molto grande, come gli Stati
Uniti, produce certamente più pubblicazioni della
Svizzera, è necessario qualche criterio di normalizzazione. Nella Figura 1 è riportato il numero di
pubblicazioni per milione di abitanti per alcuni
paesi dell’Unione Europea, il Giappone e gli USA
“Rimane il problema di che cosa fare dei dipendenti di quegli istituti che non sopravviveranno
alla concorrenza e ai quali lo Stato ha garantito un posto a vita. Ma non si vede perché 8 mila
dipendenti Fiat possano essere messi in cassa
integrazione e i ricercatori del CNR debbano
avere il privilegio di un posto a vita, protetti
dalla concorrenza e al riparo dalle conseguenze di valutazioni negative.”
16
(10). Purtroppo l’Italia è all’ultimo posto, con una
produzione per milione di abitanti che è meno
della metà di quella della Gran Bretagna. In questo
contesto la produzione scientifica italiana è chiaramente insufficiente, ma resta da determinare se
ciò sia la conseguenza del ridotto investimento in
conoscenza ed innovazione, oppure se sia causa-
(12). In entrambe queste valutazioni l’Italia risulta al
secondo posto tra i paesi considerati ed al di sopra
Figura 3
Figura 1
Figura 4
di USA e Giappone. La Spagna ha un’eccezionale
resa di pubblicazioni in rapporto all’investimento,
ma sono di qualità inferiore rispetto a Gran Bretagna
e Italia.
Passiamo ora ad analizzare il CNR in relazione ad
organismi simili che sono presenti in Francia,
Spagna e Germania: Il CNRS francese, il CSIC
spagnolo e il Max Planck Gesellshaft in Germania
(13). La successiva Tabella mostra i parametri
demografici fondamentali riferiti ai valori medi del
biennio 2000-2001 (14).
Quando il numero di pubblicazioni su riviste internazionali è rapportato al personale totale impiegato nell’ente, la produzione scientifica del CNR è
comparabile a quella delle altre agenzie Europee.
Anche il costo per pubblicazione (budget
totale/pubblicazioni) è in linea con il costo medio
degli altri Enti.
Figura 2
to da scarsa produttività del personale tecnicoscientifico. Possiamo valutare l’attività dei ricercatori rapportando il numero di pubblicazioni con il
numero di operatori nel settore R&S. Nella Figura
2 sono rappresentate le pubblicazioni scientifiche
prodotte per 1.000 operatori, e l’Italia figura al
secondo posto appena dopo la Gran Bretagna. La
produttività della ricerca è migliore di quella francese, tedesca, americana, ed è nettamente migliore della media dell’Unione Europea.
Un secondo indicatore dell’efficienza del nostro
sistema si ottiene valutando il numero di pubblicazioni in relazione all’investimento totale fatto in R&S
(Fig. 3) (11). Questo indicatore ci dice quante pubblicazioni vengono prodotte per ogni euro investito
in ricerca e quindi è un indicatore della produttività
del sistema. La Figura 4 è stata calcolata contando
esclusivamente le pubblicazioni di qualità più alta
Quale futuro?
Il futuro è nelle mani delle generazioni di giovani
che si affacciano ora al mondo della ricerca. Essi
sono l’ossatura che è chiamata a sostituire, in
tempi brevi, i fantasmi dei ricercatori del passato.
Nel 2000 il giornale Nature scriveva:
17
CNR
CNRS
CSIC
MPG
779
2441
464
1202
Personale
7740
23780
8280
11408
Pubblicazioni
4980
16165
4144
6333
Pb/personale
.64
.68
.50
.56
156
151
112
190
Budget (M€)
Budget/pb (k€)
“According to Sveva Avveduto, who researches
science and education policy at Italy’s National
Research Council (CNR), the population of active scientists in Italy is now quite old, with
about 30% expected to retire by 2005 (15)”.
importando giovani ricercatori da Europa (US) e
da nazioni asiatiche (Giappone). Questa situazione è perfettamente riflessa nella piccola frazione
del PIL speso per l’educazione terziaria in Italia:
anche sotto questo aspetto il nostro Paese è all’ultimo posto in Europa (Fig. 6). Questi numeri suggeriscono un futuro senza ricerca, senza ricercatori e senza prospettive. Anche se oggi si invertisse
la tendenza per quanto riguarda i finanziamenti
alla ricerca, dovremmo comunque pagare il fatto
che non ci sono abbastanza studenti in formazione
che possano, a tempi brevi, ringiovanire la popolazione dei ricercatori.
Il contrasto con la posizione degli Stati Uniti non
potrebbe essere più evidente se leggiamo le parole introduttive con cui l’amministrazione Bush ha
richiesto un aumento del budget del 9% per la
National Science Foundation per l’anno fiscale
2004:
La Figura 5 (16) mostra il numero di studenti che
raggiungono il dottorato di ricerca per mille abitanti (nella fascia di età 25-35 anni) per i paesi
della Unione Europea, USA e Giappone. Purtroppo
l’Italia ha la percentuale più bassa dei paesi da cui
sono stati raccolti questi dati. È interessante notare come Stati Uniti e Giappone siano al di sotto
“By any measure, National Science
Foundation investments in basic research and
education have returned rich dividend to the
nation. Recent advances at the frontiers of
science and engineering have significantly
increased the nation’s capability to transform
knowledge into economic value … (17)”.
Figura 5
Fonti citate
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Figura 6
della media europea; infatti devono compensare
questa deficienza del loro sistema formativo
(6)
18
Il Giornale, 05-02-03 pag. 11
CNR report 2001, 2002.
Previsione di fonte governativa, riportata da varie
fonti. Vedi, per esempio, un comunicato ANSA del
31-01-03 e confronta con la mozione della conferenza dei direttori a cui fa riferimento la nota 6.
http://www.mpg.de/english/ueber/zahlen.html
Campione di 36 Istituti su 108 (33%).
L’appartenenza alle classi definite nel testo è stata
fatta basandosi sulle schede riassuntive che illustrano la situazione dei vari Istituti che sono state
fornite all’osservatorio della Ricerca. Queste schede sono in rete all’indirizzo http://www.scienzaviva.it/osservatorioricerca/documenti_files/Dossier
CNR24.htm
Conferenza dei direttori dei 108 Istituti CNR coordinata da Luigi Donato e Roberto Passino.
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14) Il budget del CNR è al lordo della dotazione ordinaria più le dotazioni finalizzate, contributi UE e
privati. Il numero di pubblicazioni è citato sul
Report 2002 del CNR ed è ottenuto dall’interrogazione della base dati del ISI. L’ISI (Institute for
Scientifc Investigation) gestisce le basi dati contenenti le statistiche relative a tutte le pubblicazioni scientifiche pubblicate su riviste a diffusione internazionale. http://www.isinet.com/
(15) “Secondo Sveva Avveduto, che studia politica
della scienza e della ricerca nel CNR italiano, la
popolazione di scienziati attivi in Italia è piuttosto
anziana, e circa il 30% andranno in pensione
entro il 2005.” Nature 403. 06-01-00 News in
Brief.
(16) Unione Europea, Key Figures 2002. I dati si riferiscono all’anno 1999.
(17) “Sotto tutti i punti di vista gli investimenti della
National Science Foundation nella ricerca di base
ed educazione hanno aumentato in modo significativo le capacità della Nazione di trasformare le
conoscenze in valore economico…”.
http://www.nsf.gov/bfa/bud/fy2004/toc.htm
Mozione citata anche da le Scienze:
http://www.lescienze.it/index.php3?id=6194
Unione Europea, Key Figures 2002. Disponibili su:
ftp://ftp.cordis.lu/pub/rtd2002/docs/ind_kf2002.p
df
Corriere della Sera, 03-02-03 pag. 1
Unione Europea, Key Figures 2002. I dati si riferiscono all’anno 1999.
Il valore dell’indicatore è stato ottenuto dividendo
le pubblicazioni totali (dati del 1999) per la frazione del PIL speso in R&S (in milioni di €; dati del
2000). Unione Europea, Key Figures 2002.
In questo gruppo sono conteggiati solo le pubblicazioni fatte nel triennio 1997-1999 e che nei
quattro anni successivi alla pubblicazione si sono
piazzate nel percentile più alto come numero di
citazioni. Quindi in questo gruppo sono conteggiati solo gli articoli considerati di qualità ed interesse più alto per ogni area. Unione Europea, Key
Figures 2002.
CNRS http://www.cnrs.fr/ - CSIC
http://www.csic.es/ - Max Planck Gesellshaft
http://www.mpg.de
19
MAL’ARIA
E SALUTE:
QUAL È LA SITUAZIONE?
di Anna Crestana* e Maurizio Galimberti
Introduzione
ià da un paio di numeri AIM Magazine
dedica il suo spazio attualità a temi di
i n t e resse generale, che non vivono solo
all’interno di un mondo polimero.
Dopo i contributi sulla situazione della Ricerca e
Sviluppo in Italia, ecco ora a voi l’Inquinamento
atmosferico. In particolare, vorremmo attirare la
vostra attenzione sul PM10, il nuovo indesiderato
protagonista della vita nei grandi centri urbani, e
sulla sua relazione con le macromolecole.
Chi ha scritto questo articolo vive a Milano e non è
contento né di come i milanesi debbano convivere
con l’inquinamento né, tanto meno, di apprendere
(La Repubblica, 20.2.03) che il Dipartimento di
Medicina del lavoro dell’Università Statale di Milano
stima che un aumento di 10 microgrammi/m3 di
PM10 potrebbe causare in un anno dai 340 ai 370
decessi per milione di abitanti.
Speriamo che un po’ più di consapevolezza sia
un passo nella direzione giusta per risolvere questo grande problema.
L’inquinamento atmosferico
Sin dagli eclatanti casi di inquinamento a Londra
del 1952, quando circa 4.000 persone sofferenti
di malattie respiratorie morirono a causa della
nube di smog stagnante sulla città e del 1962, in
cui i decessi furono 700, è stata subito evidente
la stretta correlazione tra aria malsana e patologie respiratorie e cardiovascolari. Vista l’ubiquità
dell’inquinamento atmosferico si è sempre avvertita la necessità di provare scientificamente la
relazione causale smog-malattie.
Con lo sviluppo di strumentazioni e tecniche analitiche sempre più sofisticate è stato possibile
effettuare accurati screening sugli inquinanti
atmosferici di maggior rilievo: CO, SO2, ossidi di
azoto, O3, PM10, benzene, Idrocarburi Policiclici
Aromatici.
I dati sulle concentrazioni di inquinanti e la loro
variabilità sono stati raccolti nell’ambito di numerosi studi, come per esempio la Metanalisi
Italiana degli Studi sugli effetti a breve termine
dell’inquinamento atmosferico (MISA), Air
G
Figura 1: I siti industriali sono una grossa fonte di inquinanti atmosferici.
*
Pirelli Pneumatici, Materiali Innovativi, viale Sarca 222, 20126 Milano.
20
Pollution and Health: an European Appro a c h
(APHEA), National Morbidity, Mortality and Air
Pollution Study (NMMAPS), supportati da enti
come l’Environmental Protection Agency (EPA),
l’European Environmental Agency (EEA), il
Ministero per l’Università e la Ricerca Scientifica
e Tecnologica (MURST), le Agenzie Regionali per
la Protezione e la Prevenzione Ambientale
(ARPA), la World Health Organization (WHO),
l’Health Effect Institute (HEI).
Lo scopo di raccogliere ed interpre t a re dati sui
principali inquinanti è evidentemente quello di
stabilire se esistono degli effetti a breve e a lungo
termine sulla salute, di attuare delle efficaci
misure di prevenzione, di ridurre le ingenti spese
dovute ai ricoveri ospedalieri causati dalle patologie connesse all’inquinamento e al calo di produttività per le aziende.
infatti dimostrato che il biossido di titanio di particelle ultrasottili penetra nell’apparato re s p i r atorio in misura maggiore rispetto al biossido di
titanio di particelle non ultrasottili ma respirabili
(200 nm di diametro).
A contatto con le cellule epiteliali dei bronchi, le
particelle ultrasottili stimolano la produzione di
citochine pro-infiammatorie, quali per esempio
l’interleukina 8 (IL-8), IL-6 ed il fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-alfa). Queste sono proteine di piccole dimensioni, prodotte dalle cellule
del sistema immunitario, come i macrofagi ed i
linfociti; queste proteine ormonosimili hanno il
compito di trasmettere messaggi intracellulari
per attivare funzioni specializzate, come per
esempio la risposta infiammatoria.
Inquinanti e patologie
Una volta stabilita una qualche correlazione causale tra inquinanti atmosferici e malattia è necessario comprendere quali sono i meccanismi fisiologici dell’insorgenza delle varie patologie. Per
quanto riguarda la funzione respiratoria, dal gran
numero di studi effettuati sembra che:
• l’inalazione di PM10 (particolato sottile con diametro medio di 10 µm) provochi l’inibizione
dell’attività battericida dei macrofagi polmonari, nonché la secrezione di citochine, proteine
di piccole dimensioni prodotte dalle cellule del
sistema immunitario;
•
l’inalazione di SO2 e NO2 stimoli la produzione
di citochine proinfiammatorie; tale risposta ha
luogo principalmente nelle basse vie respiratorie, cioè bronchioli ed alveoli;
•
l’inalazione di CO porti alla formazione di carbossiemoglobina, con conseguente diminuzione del livello di ossigeno nel sangue;
•
l’ozono ha effetti a carico di tutte le vie aeree,
dalle cavità nasali ai bronchioli e agli alveoli.
Il PM10 e le macromolecole
Ma cos’è esattamente il PM10? Il PM10 è un
miscuglio di particelle ultrasottili derivate dai
gas di scarico delle automobili, dalla combustione (per esempio dagli impianti di riscaldamento), assieme a polveri di origine geologica, contenenti potenzialmente composti tossici, e part icelle biologiche, tipo pollini e spore .
Gli studi effettuati sulla pericolosità del particolato sottile sembrano confermare che sia i componenti metallici che le frazioni ultrasottili (PM2.5,
particelle con 25 nm di diametro) del PM10 s v o lgono un ruolo importante. In uno studio è stato
21
Gli studi MISA ed APHEA
Necessariamente, la grande messe di dati raccolti
si differenzia per provenienza (studio effettuato in
ambiente urbano o rurale, per esempio), per tipo
di popolazione, per periodo dell’anno, persino per
tipo di smog: quest’ultimo può infatti essere classificato come smog “di Londra”, caratterizzato da
elevate concentrazioni di SO2 e particolato fine, o
di “Los Angeles” o “fotochimico”, con prevalenza
di inquinanti secondari come l’ozono, derivato
dalla reazione di inquinanti primari con la radiazione solare. Non stupisce quindi che i risultati dei
diversi studi non siano tra loro sempre omogenei.
Dettagliate informazioni si trovano nel rapporto
del già citato MISA, fornito come supplemento alla
rivista “Epidemiologia & Prevenzione”, numero di
ottobre 2001 (scaricabile on-line dal sito www.epicentro.iss.it /focus/amb_sal/sal_amb.htm), nonché nel rapporto APHIS “Health Impact
Assessment of Air Pollution in 26 Euro p e a n
Cities”, Second Year Report 2000-2001 (scaricabile dal sito www.aphis.net).
Secondo quest’ultimo studio, riduzioni anche esigue del livello di PM10 comportano apprezzabili
benefici alla salute pubblica. Riferendosi a 19
città-campione europee, lo studio APHIS riporta
che ben 2.653 decessi potrebbero essere evitati
ogni anno se il limite di esposizione del particolato fine fosse ridotto a 40 µg/m3 e i decessi potrebbero essere addirittura 11.855 di meno se il limite
arrivasse a 20 µg/m3.
Da ciò si può dedurre quindi che siano utili i tanto
famosi quanto “scomodi” blocchi del traffico cittadino: infatti l’incidenza sull’inquinamento atmosferico totale è dovuta per un buon 21% al trasporto
su strada, come riportato in European
Environment Agency, “Greenhouse gas emission
trends and projections in Europe. Are the EU and
the candidate countries on track to achieve the
Figura 4: Effetto nebbia dovuto allo smog, nella città di
Houston.
Figura 2: Città che vai, smog che trovi: Los Angeles (a
sinistra) è ricca di O3, Londra (a destra) è ricca di SO2.
Per tutti gli inquinanti considerati, cioè PM10, O3,
SO2, ossidi di azoto e CO, sono state tro v a t e
significative correlazioni tra aumento della concentrazione di inquinante e mortalità/ospedalizzazioni, per cause cardiovascolari ma soprattutto per quelle respiratorie. Per queste ultime, l’aumento del rischio di mortalità a breve termine è
concentrato nei 1-2 giorni dopo l’incremento di
inquinante, mentre i ricoveri aumentano nell’intervallo di 0-3 giorni successivi.
Per quanto concerne il PM10, ogni aumento della
concentrazione di 10 µg/m3 provoca un incremento di:
• 1,3% nella mortalità totale;
Figura 3: All’orizzonte della città di Seattle è visibile lo
strato di smog fotochimico, il cui caratteristico colore è
dato dal biossido di azoto.
Kyoto Protocol targets?”, Environmental Issue
Report N° 33 (scaricabile on-line dal sito
www.eea.eu.int). In questo rapporto è spiegato lo
stato dell’arte sull’inquinamento ambientale in
Europa, a confronto con gli obiettivi sottoscritti da
tutti i Paesi della Comunità Europea (anche da
Paesi candidati come la Bulgaria e la Repubblica
Ceca) e da altre Nazioni, in occasione della
Conferenza di Kyoto del dicembre 1997.
•
2,1% nella mortalità respiratoria;
•
1,4% nei ricoveri per cause respiratorie;
•
1,4% nella mortalità cardiovascolare;
•
0,8% nei ricoveri per malattie cardiovascolari.
Nel caso dell’ozono ogni aumento della concentrazione di 10 µg/m3 porta ad avere l’1% in più di
decessi in totale, e l’1,3% in più di decessi per
cause cardiovascolari.
Questi studi hanno anche confermato l’importanza di considerare, nel monitoraggio degli inquinanti, significativi parametri quali:
• l’età delle persone che ricorrono all’ospedalizzazione e il loro precedente stato di salute: gli
anziani, i bambini o le persone asmatiche, ad
esempio, sono più sensibili ad un ambiente
inquinato rispetto ad un individuo di età media
che non ha difficoltà respiratorie;
Studio MISA: qualche numero
Gli studiosi coinvolti nel MISA, invece, hanno
cercato una correlazione tra la variazione di concentrazione degli inquinanti con l’aumento di
ospedalizzazioni e decessi dovuti a patologie
respiratorie e cardiovascolari, riscontrate da 0 a
3 giorni dopo l’incremento di concentrazione
stesso. Lo studio è stato effettuato in 8 città
campione italiane: Torino, Milano, Ve ro n a ,
Ravenna, Bologna, Firenze, Roma e Palermo.
22
•
la stagione: nei mesi caldi gli effetti dell’inquinamento sono più pronunciati, anche perché
la gente rimane più tempo all’aperto;
•
il periodo in cui si raccolgono i dati: nello stu-
dio MISA, tra il 1995 ed il 1999, le stime del
rischio risultano maggiori rispetto all’intervallo
1990-1994.
Esiste una soglia limite?
Oltre ad aver accertato che esiste una significativa correlazione inquinanti-aumento malattie, l’indagine MISA ha fornito un’informazione fondamentale: sembra non esista una soglia limite sotto
cui non c’è alcun rischio di danno biologico. I risultati precedentemente esposti ben si confrontano
con altri studi condotti in città europee e degli Stati
Uniti, rilevando quindi la necessità, per i Paesi
maggiormente industrializzati, di insistere sulla
riduzione dei limiti di esposizione agli inquinanti e
sull’accurato monitoraggio ambientale.
È utile ricordare che il già citato Protocollo di
Kyoto non è ancora entrato in vigore non essendo
stato raggiunto il quorum di Paesi ratificanti; ciononostante, l’Unione Europea cerca di mantenere
l’impegno preso, cioè ridurre le emissioni dei
cosiddetti “gas-serra” (CO2, CH4, N2O, idrofluorocarburi, perfluorocarburi e SF6) dell’8% entro il
periodo 2008-2012, avendo come riferimento i
valori del 1990.
Figura 5: Lo smog più diffuso nei Paesi del Sud-Est
dell’Asia è quello fotochimico, come si può vedere dalla
cappa sulla città di Bangkok.
to severissima, nonostante gli Stati Uniti non
abbiano nemmeno ratificato il Protocollo di
Kyoto. Questa legge prevede che le case costru ttrici di auto producano modelli che rispettino ben
definiti livelli massimi di emissioni nei gas di scarico, usino pneumatici a bassa resistenza sull’asfalto, con consumi di carburante di circa 15 km
con un litro. Il tutto entro il 2009, con l’entrata in
vigore della legge nel 2006.
A l t re strategie finora adottate per l’abbattimento
degli inquinanti atmosferici sono: aumentare l’efficienza degli impianti di produzione di energia e
di riscaldamento; la riconversione di aree con
stru t t u re industriali obsolete; la liberalizzazione
del mercato energetico; l’implementazione dei
processi di abbattimento degli inquinanti; il
miglioramento della tecnologia applicata agli
autoveicoli; l’incentivazione dei mezzi di trasporto
alternativi all’auto privata e l’estensione delle
zone a traffico limitato nelle città più congestionate; lo sviluppo delle energie rinnovabili; una
maggiore tassazione sui prodotti ad alto consumo
energetico e, di contrasto, la promozione di tecnologie a consumo ridotto.
Dato che è in gioco la salute di tutti, è auspicabile che tutte queste strategie per l’abbattimento
dell’inquinamento atmosferico siano perseguite e
sviluppate.
Oltre l’Occidente
I dati presentati nel Rapporto dell’EEA sul
Protocollo di Kyoto (vedere pagina precedente)
fanno ben sperare; lo stesso non si può dire del
documento WHO: “Strategy on Air Quality and
Health della World Health Organization”, curato
dal Dipartimento Protection of the Human
E n v i ronment
e
scaricabile
dal
sito
www.who.int/peh/air/airindex.htm: esso fornisce
linee guida per trattare e prevenire le pro b l e m atiche dell’inquinamento atmosferico, facendo
riferimento agli allarmanti dati raccolti nel
“World Health Report 2000” (anch’esso pubblicazione della WHO): in tutto il mondo sare b b e ro
ben 3 milioni i decessi attribuibili all’esposizione
ad inquinanti atmosferici; la gran maggioranza
di queste morti avviene nei Paesi in via di sviluppo e supera, a titolo di esempio, i 2,7 milioni
di morti l’anno causati dal ben più “famoso”
virus dell’HIV.
Bibliografia
Le strategie
Visti i grandi numeri coinvolti nella pro b l e m a t i c a
dell’inquinamento è evidente la necessità di stabilire delle efficaci strategie per la salvaguard i a
della salute pubblica.
Un esempio per tutti: lo Stato della California (da
sempre “pioniere” delle riforme negli USA) ha
recentemente varato una legge anti-inquinamen-
“La Repubblica”, 23 luglio 2002, pag. 16.
Si può trovare moltissimo materiale nei seguenti
siti Internet:
www.who.int
www.eea.eu.int
23
www.worldwatch.org
www.epicentro.iss.it
www.zadig.it
www.epa.gov
www.apheis.net
www.epidemiologia.it
www.legambiente.com
www.myair.it
www.healtheffects.org
www.etc-acc.eionet.eu.int
www.pmra.org
www.ermesambiente.it
www.arpa.veneto.it
www.airnet.iras.uu.nl
www.europa.eu.int
www.nonsoloaria.com
www.enea.it
www.italmed.com
24
Polymers and Life
MA
CHE RAZZA DI POLIMERI VI SIETE
MESSI IN TESTA? BREVE RASSEGNA DEI
COMPONENTI COSTITUTIVI DI GEL E
LACCHE PER CAPELLI
di Michele Suman
Il capello, questo sconosciuto
Bene, cominciamo con il capire meglio cosa in
testa abbiamo già, ovvero di che cosa sono fatti i
nostri capelli, osservando questo breve elenco:
• acqua, che ne costituisce circa il 20% della
massa;
Q
uante volte vi siete alzati dal letto e, guardandovi allo specchio, avete notato ciuffi
di capelli ribelli che si rifiutano di obbedire ai colpi di pettine? Da decenni ormai la chimica
ci ha messo a disposizione prodotti capaci di risolvere in pochi attimi questo piccolo problema quotidiano. Essi consentono agli stilisti del capello le
più stravaganti pettinature (Fig. 1), per forme o
per colori, sia per le signore che per le nuove
generazioni notoriamente attentissime a seguire le
mode del momento. Ma vi siete mai chiesti letteralmente: “Cosa ci siamo messi in testa???!!!”
•
cheratina, proteina ottenuta dalla combinazione di diversi aminoacidi quali cisteina, acido
glutammico, arginina, serina, glicina, metionina, valina, leucina e isoleucina;
•
grassi, quali trigliceridi, cere, colesterolo,
fosfolipidi, squalene;
•
minerali, zinco e rame: fondamentali per l’attivazione dei processi di crescita,
magnesio: prevalente nei capelli scuri,
ferro: prevalente nei capelli rossi,
piombo: prevalente nei capelli castani;
•
melanina, che si trova nella corteccia ed è
fatta da miscele di polimeri ed enzimi in una
complessa matrice proteica.
La parte proteica del capello ha una struttura elicoidale. Le eliche sono organizzate a formare
fibrille, tenute assieme anche grazie ai ponti -S-Sche si generano trasversalmente attraverso le
unità di cheratina (Fig. 2).
La permanente
Quando si parla di forma dei capelli modificata in
modo duraturo con metodi chimico-fisici si intende indicare la cosiddetta “permanente a caldo”.
Nel passato questo metodo consisteva nell’impregnare il capello con sostanze alcaline, come car-
Figura 1: Quando l’acconciatura non serve.
25
Andando a curiosare fra le etichette informative di
molti prodotti esistenti sul mercato scopriamo che
i componenti principali sono spesso identici o
molto simili tra di loro; ciascuno di essi svolge un
ruolo ben preciso che qui proviamo a riassumere.
Figura 2: Costituzione proteica del capello: le fibrille sono
tenute assieme anche grazie ai ponti -S-S- che si genera no trasversalmente tra le unità di cheratina.
bonato di sodio e solfito, quindi avvolgerli su bigodini alla temperatura di 180-200 gradi centigradi.
Successivamente si è passati alla “permanente a
freddo”, attraverso un processo ossido-riduttivo
che viene effettuato riorganizzando i legami trasversali a ponte disolfuro. Un blando riducente
apre i legami S-S che vengono quindi ristabiliti,
quando il capello è stato arrangiato nella forma
voluta, da un blando ossidante.
La messa in piega – gel, lacche e spray
È possibile modificare temporaneamente in modo
meno aggressivo (ma ovviamente anche meno
duraturo!) la forma dei capelli con metodi fisici e
calore umido. Si parla della caratteristica “messa
in piega”. Gel e lacche, spray fissatori, ecc. (Fig.
3), sono correntemente usati per favorirla ed il loro
impiego senza eccessi non determina in generale
danni sui nostri capelli.
Un gel viene definito come un fissatore ad effetto
condizionante, compatibile con la cute ed i capelli. Le lacche hanno un potere fissativo più intenso
e bloccano più a lungo la pettinatura favorendo
acconciature particolarmente ardite.
Figura 3: La galleria di prodotti che troviamo aprendo
l’armadietto del bagno.
26
I principi attivi per la piega dei capelli
Premettiamo che le materie prime possono essere
di origine varia: minerale, animale, vegetale o di
sintesi. Attualmente la maggior parte degli ingredienti cosmetici è di origine sintetica, cioè ottenuta in laboratorio, qualcuna è ricavata dal mondo
vegetale o animale e qualcosa infine è di origine
minerale.
A riguardo, esistono due diverse scuole di pensiero: negli Stati Uniti si preferisce prediligere la stabilità, la gradevolezza e l’economicità del prodotto, facendo quindi uso di ingredienti perlopiù di
sintesi o minerali; viceversa in Europa si tende
ultimamente ad orientarsi verso un’impostazione
più “naturalistica”.
In tutti i prodotti troviamo indistintamente la presenza di alcol che ha la funzione di solvente sia per
le sostanze grasse che per le sostanze organiche in
genere presenti nel prodotto cosmetico. Ha anche
funzione di eccipiente, cioè un componente innocuo che però protegge i principi attivi dalle
aggressioni esterne (caldo, freddo, umidità, agenti chimici) e serve anche ad aumentarne il volume
per facilitarne l’impiego e il dosaggio. Nei gel e
nelle schiume per capelli, è molto diffuso l’impiego di eccipienti grassi vegetali come i derivati del l’olio di ricino.
Finora però ci siamo focalizzati soprattutto su quei
prodotti che si spalmano. E per chi non vuole
sporcarsi le mani?
Entriamo perciò nel mondo degli spray e delle lacche dove, a fianco di gran parte delle sostanze di
cui abbiamo già parlato, la fanno da padroni i pro pellenti necessari a nebulizzare il prodotto stesso
sulle nostre teste. Tipici in questo senso sono i gas
quali butano, isobutano e propano che hanno progressivamente rimpiazzato in questi anni i noti
CFC (clorofluorocarburi) ritenuti, a ragione, come
corresponsabili dei processi di distruzione della
fascia protettiva di ozono nell’alta atmosfera.
Nelle lacche servono poi solventi molto volatili,
capaci cioè di essere facilmente nebulizzati quando il propellente gassoso spinge con forza la soluzione all’esterno nella fase di spruzzo: ecco quindi
che, al fianco degli alcoli, vengono facilmente
impiegati gli eteri e in alcuni casi si nota anche la
presenza meno felice (per ciò che concerne il loro
grado di tossicità) di solventi clorurati come il
diclorometano.
Ovviamente, già che ci siamo, perché non aggiun-
gere a questi prodotti altre sostanze che possano
svolgere anche una funzione rigenerante e rinforzante del capello?
Ebbene spesso si ricorre all’addizione di vitamine:
molto diffusa è la vitamina B3, che nella sua forma
ammidica viene spesso indicata con il nome di
“niacinamide”; oppure il “pantenolo” (precursore
cellulare del Coenzima A, implicato nei processi
metabolici), la più diffusa provitamina utilizzata in
campo cosmetico, che grazie alla sua bassa viscosità può essere incorporata in moltissime formulazioni.
Proseguendo è logico aspettarsi di far durare a
lungo un tubetto di gel appoggiato sul mobiletto
del nostro bagno senza che ne vengano alterati i
principi attivi o che proliferino indesiderati microrganismi: per tale motivo vengono introdotti anche
additivi con funzione preservante come ad esempio il butil-paraossibenzoato o il propilenglicole;
quest’ultimo svolge sia una funzione antifungina
che funzioni di eccipiente, plastificante e cosolvente.
E quei gel particolarmente densi che non a caso
alcuni chiamano ancora “gommina”?
Beh, lì dentro, allo scopo proprio di addensare e di
aumentarne la viscosità pur senza distruggere l’emulsione dei componenti dispersi, vengono usati
derivati tipici della cellulosa quali idrossietil e
idrossipropilcellulosa, che hanno pure la proprietà
di potenziare l’azione fissativa.
Figura 4: Polimerizzazione del vinilpirrolidone.
anche a conseguenze non volute quali il fatto che
l’assorbimento di acqua prosegue anche durante
la sua permanenza sul capello, generando il classico e noto “effetto bagnato” che una volta andava molto più di moda rispetto agli ultimi anni.
Ecco perché il PVP è stato recentemente affiancato
dal contemporaneo uso di un polimero siliconico,
noto con il termine di polidimetilsilossano (Fig. 5).
Figura 5: Struttura ripetitiva del Polidimetilsilossano.
Questi due polimeri vanno così a generare due fasi
distinte una volta distribuiti sulla superficie del
capello.
Il silicone crea uno strato protettivo esterno che
ripara il polivinilpirrolidone dall’azione dell’acqua:
in questo modo l’effetto filmogeno non viene perso
e i capelli mantengono al contempo un aspetto
decisamente più “naturale” (Fig. 6).
Quando infine si vuole favorire l’ottenimento di
prodotti facilmente distribuibili sottoforma di
I capelli e i polimeri
Ecco allora che scopriamo come i polimeri non
siano importanti solo “all’interno” dei nostri capelli (vedi le strutture proteiche di cheratina e melanina precedentemente citate) ma anche “all’esterno”, sottoforma di filmogeni, cioè agenti che conferiscono al cosmetico proprietà di consistenza e
contemporaneamente di scorrevolezza.
Questi filmogeni sono, per l’appunto, costituenti
fondamentali dei gel e delle lacche: oltre ai derivati della cellulosa sono usatissimi polimeri vinilici.
In particolare ve n’è uno che sin dagli anni ’50 ha
svolto (e svolge tuttora) un ruolo di prim’attore nel
contribuire al nostro look: il polivinilpirrolidone
(PVP), ottenuto dalla polimerizzazione radicalica
vinilica del vinilpirrolidone (Fig. 4).
Questo polimero rappresentava l’ingrediente principale delle prime lacche per capelli nate ormai
più di mezzo secolo fa; una volta spruzzato il PVP
forma un sottile e rigido strato sui capelli, impedendogli così di scompigliarsi.
Esso è inoltre facilmente solubile in acqua e questo significa che può essere asportato semplicemente lavando i capelli.
Una così marcata affinità per l’acqua porta però
Figura 6: Disposizione di PVP e Polidimetilsilossano sul
capello.
27
schiume si preferisce utilizzare un altro derivato
siliconico a sé stante oppure ancora in accoppiata
con il PVP: si tratta di un copolimero (denominato
in inglese dimethicone copolyol) ottenuto dall’unione di un polisilossano e un polietere (Fig. 7).
Grazie proprio alla componente eterea idrofila
esso permette di migliorare la solubilità in acqua o
in ambiente alcolico.
Un ulteriore suo pregio è anche quello di conferire
una particolare lucentezza ai capelli. Insomma,
possiamo concludere dicendo che ad avere i polimeri in testa non sono soltanto gli esperti del settore, ma un gran numero di persone che se li
mette continuamente in testa … tutte le mattine!!
Figura 7: Struttura del Dimethicone Copolyol.
28
Polimeri in cucina
I
CARBOIDRATI DEL CAFFÈ
di Luciano Navarini*
Il caffè: le macromolecole in una tazzina
l sapore e l’aroma intenso di un caffè espresso
preparato da mano esperta sono certamente un
piacere specialmente quando uniti ad una compagnia gradevole.
È certo anche che questo piacere non è attribuito
neanche dal chimico più deformato professionalmente a molecole, biopolimeri, reazioni e
quant’altro.
Eppure tutte le caratteristiche che apprezziamo in
una tazzina di espresso sono da ricondursi alle
numerosissime sostanze chimiche di cui il caffè è
costituito, alcune delle quali, sicuramente significative, sono macromolecole.
Allora, siamo d’accordo: preparatevi un buon
caffè, tornate e ne parliamo.
zione della schiuma meglio nota come “crema”,
vero tratto distintivo ed indice di qualità del caffè
espresso e partecipano alla ritenzione delle
sostanze volatili.
I
I carboidrati nel caffè
Per passare in rapida rassegna i carboidrati presenti nel caffè è utile operare due distinzioni: la
prima di tipo merceologico (caffè verde e caffè
tostato) la seconda in base al peso molecolare dei
carboidrati.
Quindi da un punto di vista merceologico esiste un
caffè verde ed un caffè tostato ed esistono carboidrati a basso peso molecolare e polisaccaridi.
Per caffè verde si intendono i semi della pianta
appartenente alla famiglia delle Rubiaceae che
comprende 66 specie del genere Coffea opportunamente processati ed essiccati.
Coffea arabica e C. canephora, meglio note come
Arabica e Robusta, sono le due specie sfruttate
commercialmente e rappresentano la prima i tre
quarti e la seconda un quarto della produzione
mondiale.
Il ruolo dei carboidrati
Da un punto di vista quantitativo, i carboidrati rappresentano la classe di sostanze chimiche più
importante in un chicco di caffè. Per oltre il 50% il
peso secco di un chicco di caffè verde (così è
detto il caffè prima della torrefazione) è costituito
da carboidrati, partendo dai monosaccaridi per
arrivare ai polisaccaridi. Questo dato rende ovvio
il ruolo giocato dai carboidrati nell’ambito dei
fenomeni fisici e delle complesse reazioni chimiche che avvengono nel processo di tostatura.
Anche nel caffè tostato i carboidrati, sebbene in
parte reagiti e più o meno intensamente degradati, rappresentano la frazione quantitativamente più
significativa. La parte idrosolubile di questa frazione, inoltre, rappresenta la parte quantitativamente
più consistente dei soluti presenti nella bevanda.
In particolare, i polisaccaridi idrosolubili presenti
nella bevanda contribuiscono significativamente
alla sua viscosità, sono coinvolti nella stabilizza*
I carboidrati nel caffè verde
Il principale carboidrato a basso peso molecolare
presente nel caffè verde è il saccarosio. Il suo contenuto varia tra 2 e 5% per il caffè Robusta, sebbene siano stati anche riportati valori inferiori, e
tra 5 e 8,5% per l’Arabica. Il contenuto di monosaccaridi, principalmente fruttosio, glucosio, mannosio, arabinosio e ramnosio, è relativamente
basso e tra questi è il fruttosio, con un contenuto
entro 0,5%, il più abbondante (1). Non sono state
finora riportate evidenze circa la presenza di oligosaccaridi semplici come ad esempio raffinosio e
stachiosio (1). Sono stati inoltre trovati polioli
Illycaffè S.p.A., R&D, via Flavia 110, 34147 Trieste.
31
(0,027% di mannitolo) e precursori di aromi tra i
quali glicosidi diterpenici, disaccaridi acilati (ad
esempio 3-metilbutanoil-1-O-β-D-glucopiranosilβ-D-apiofuranoside; 3-metilbutanoil-6-O-α-D-glucopiranosil-β-D-fructofuranoside; 3(S)-linalool-3O-β-D-glucopiranosil-β-D-apiofuranoside ed altri
isolati da caffè Arabica) (2 3).
Nonostante in passato il tema dei polisaccaridi da
c a ffè verde sia stato oggetto di vivo dibattito, è
ormai accettato che sono tre i polimeri che dominano la frazione polisaccaridica del caffè verde: arabinogalattano, mannano (e/o galattomannano) e cellulosa. Indipendentemente dall’origine il contenuto
di mannano e cellulosa risulta vicino a 22 e 8%
rispettivamente, mentre l’arabinogalattano ammonta a 14% nell’Arabica vs. il 17% del Robusta (4).
L’estrazione dei polimeri dal caffè verde, mediante
semplice acqua calda (5) o sistemi più complessi
quali alcali concentrati o solventi particolari (4 6)
influenza notevolmente i dati composizionali e
strutturali.
Per saperne di più … da un punto di vista
strutturale
Per brevità saranno citati solo i tratti salienti,
rimandando per un approfondimento ai lavori
citati nella bibliografia.
Dal punto di vista strutturale l’arabinogalatta no presenta una catena principale di unità di
galattosio legate mediante legame glicosidico
di tipo β1-3. In posizione C-6 delle unità galat topiranosidiche della catena principale sono
legate delle catene laterali costituite da singole
unità arabinofuranosidiche o da due unità
(galattopiranosile legato in posizione C-3 all’a rabinofuranosio) con l’arabinosio come residuo
terminale. Il rapporto tra arabinosio e galattosio
varia in letteratura da 0,4/1 a 1/1 mentre il
grado di ramificazione (inteso come rapporto
tra galattosio 3-sostituito e galattosio 3,6-sosti tuito) varia da 0,9 a 2 (4 6). In tutti i casi sono
riscontrabili quelle peculiarità strutturali che
identificano l’arabinogalattano del caffè come
arabinogalattano del Tipo II, un polimero di
solito legato covalentemente a proteine. Un
recente lavoro ha confermato la presenza di
una frazione proteica legata covalentemente a
frazioni di arabinogalattano (7). Il peso moleco lare medio pesato riportato per l’arabinogalat tano da caffè verde è di circa 500 kDa. Il man nano è costituito da residui di mannosio legati
β1-4 e sostituiti in misura di 1 ogni 100 in posi zione C-6 con un singolo residuo di galattosio
(4) tanto da giustificare il termine mannano al
posto del più usato galattomannano.
Altri studi, tuttavia riportano un grado di sosti tuzione ben maggiore (compreso tra 1 manno sio sostituito ogni 10 e 1 ogni 30), e quindi
compatibile con il termine galattomannano,
senza tuttavia evidenziare marcate differenze
tra Arabica e Robusta (6). Il (galatto) mannano
da caffè verde presenta un peso molecolare
medio pesato vicino a 10 kDa. Piccole variazio ni strutturali sono state osservate sia nell’ara binogalattano che nel (galatto)mannano
estratti da Robusta e da Arabica impiegando le
stesse metodiche di estrazione. I dati indicano
tuttavia che queste piccole variazioni si rifletto no in differenze di solubilità e corroborano l’i dea che i polisaccaridi da Robusta sono più
facilmente estraibili di quelli da Arabica (6). Di
fatto in certe condizioni di estrazione i polisac caridi da Robusta risultano maggiormente
ramificati.
Figura 1: La pianta di caffè.
32
Si assume generalmente che il chicco di caffè
verde sia costituito da “un’amalgama” di arabinogalattani, galattomannani e cellulosa. Tuttavia,
poiché anche impiegando condizioni di estrazione
drastiche è possibile solubilizzare solo 1/3 del
materiale di parete cellulare, l’architettura della
parete cellulare e la presenza di eventuali nuovi
polisaccaridi oppure di nuovi elementi strutturali
sono ancora questioni aperte.
polisaccaridi inducendo depolimerizzazione, modificazioni strutturali e formazione di complessi di
condensazione con proteine, frammenti proteici ed
altri prodotti di degradazione.
Per saperne di più ... sulla tostatura dei poli saccaridi
Figura 2: Il caffè: dalla pianta al chicco, prima della tosta tura.
La tostatura
La tostatura è un processo che altera notevolmente la struttura dei carboidrati. Il saccarosio, ad
esempio, rapidamente si degrada del 97% nel caso
di un basso grado di tostatura (tostatura chiara) e
del 99% nel caso di un elevato grado di tostatura
(tostatura scura) (1).
Gli effetti della tostatura sui polisaccaridi da
Arabica sono stati approfonditi in un recente
studio (8). In dipendenza dal grado di tostatura
è stata determinata una perdita di polisaccaridi
per degradazione tra il 12 e il 40%. La stabilità
termica dei tre principali polimeri presenti nel
caffè verde è marcatamente diversa. Una tosta tura scura induce la degradazione fino al 60 e
36% di arabinogalattano e (galatto)mannano
rispettivamente, lasciando sostanzialmente
inalterata la cellulosa. L’arabinogalattano è
significativamente depolimerizzato anche dopo
una tostatura chiara per fissione della catena
principale e perde facilmente i residui terminali
di arabinosio mentre il (galatto)mannano non
viene significativamente depolimerizzato. Per
entrambi i polisaccaridi la tostatura aumenta la
l o ro estraibilità, da ca. 1 g/100 g di caffè verd e
a ca 6 g/100 g di caffè tostato (1).
Nel caffè verde l’associazione tra arabinogalattano, (galatto)mannano e cellulosa è largamente
resistente alla solubilizzazione in mezzi acquosi.
L’arabinogalattano, che di per sé è un polimero
facilmente idro-solubile è largamente ritenuto
nella parete cellulare come parte integrante del
complesso polisaccaridico. La tostatura modifica
significativamente la struttura della parete cellulare per effetto dell’aumento della pressione interna
causata dal vapore acqueo e dalla CO 2 prodotte.
L’aumento della solubilità dei polisaccaridi dopo
tostatura riflette da un lato queste modifiche strutturali e dall’altro la depolimerizzazione.
Il materiale della parete cellulare del caffè verde
normalmente comprende tra 80 e 85% di polisaccaridi e il resto principalmente proteine, ma questi
rapporti non vengono mantenuti dopo tostatura.
Una tostatura scura determina una quantità di
materiale non-polisaccaridico della parete cellulare tra 42 e 45% e questo materiale è largamente
attribuibile alla formazione di prodotti di Maillard o
melanoidine (8).
Questa breve panoramica si chiude citando gli
ancora pochi studi sui polisaccaridi isolati da
estratti da caffè Arabica che simulano la bevanda
(9 10). Gli studi concordano sull’isolamento (da
frazioni ottenute in diverse condizioni sperimentali
e a partire da caffè di diversa origine e diversi
Per saperne di più … sulla tostatura dei car boidrati
Di fatto, i prodotti di degradazione nelle fasi ini ziali della tostatura comprendono fruttosio e
glucosio insieme a 1,6 anidroglucosio ed arabi nosio; questi prodotti di reazione primari reagi scono ulteriormente seguendo diverse vie:
frammentazione a formare ad esempio acidi ali fatici (formico, acetico, glicolico e lattico); dei dratazione (caramellizzazione) a formare
numerosi composti eterociclici (ad es. idrossi metilfurfurale) molti dei quali importanti vola tili componenti dell’aroma; interazione con
aminoacidi o proteine a formare composti di
Maillard (sia polimerici, meglio noti come mela noidine, che a basso peso molecolare) molti dei
quali importanti ai fini del sapore e dell’aroma
e responsabili del colore (1).
La tostatura ovviamente altera e degrada anche i
33
gradi di tostatura) di (galatto)mannano in maggior
quantità rispetto all’arabinogalattano (in rapporto
di ca 4:1) e sui principali elementi strutturali che
risultano comuni a quelli dei polimeri originariamente presenti nel caffè verde e nel caffè tostato.
Rimangono tuttavia da chiarire numerosi aspetti,
tra questi: la natura e la quantità di frazioni (o
sostituenti) non-saccaridiche possibilmente legate
(o associate) ai polisaccaridi, l’esistenza di nuovi
polisaccaridi o di nuove architetture molecolari, la
caratterizzazione delle proprietà in soluzione.
Nel frattempo lasciamoci deliziare da un eccellente
c a ffè espresso preparato con una miscela che unisca in perfetto equilibrio l’amaro degli Arabica brasiliani con l’acido di quelli centroamericani il dolce
degli Arabica etiopici, le note di caramello, pan
tostato, cioccolato e il sentore di fiori e lasciamo che
quel poco di caffeina ci stimoli ed aguzzi l’ingegno.
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
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A.G.W. Bradbury in Coffee Recent Developments
34
Macrotrivial
ERBACCE,
LAMPADINE E
SUPER BOWL
di Eleonora Polo
S
i basano sulla stesso principio: sono dotati gnere svizzero, Georges De Mestral (1), di ritorno
di piccoli ganci che si “appiccicano” facil - da una passeggiata in campagna, se ne ritrovò la
mente a molti tessuti e pellicce.
giacca piena. Dopo aver levato le erbacce, ne
mise una sotto il microscopio, scoprendo una
struttura composta da una matassa di fili dotati di
uncini alle estremità.
Questa osservazione gli fece venire l’idea di sfruttare l’ingegnoso principio naturale per creare un
nuovo sistema di chiusura e fissaggio. Gli occorsero otto anni per sviluppare e perfezionare l’invenzione (US Patent 2,717,437), ed alla fine nacque il VELCRO: si tratta di due strisce di nylon,
una delle quali contiene migliaia di piccoli uncini,
mentre l’altra contiene tanti piccoli anelli. Un
pezzo delle dimensioni di un’unghia contiene 750
uncini da una parte e 12.500 anelli dall’altra.
Quando le due strisce sono premute l’una contro
l’altra, formano un legame molto forte (2). Il velcro può essere aperto con estrema facilità, ma
presenta una resistenza alla trazione incredibile:
un quadrato di 12 cm di lato può resistere a 1 t.
Da migliaia di anni gli uomini, camminando nei
campi, si sono ritrovati gli abiti pieni dei cosiddetti “attacca-veste”, ovverosia dei frutti secchi di
varie piante che vengono definiti, con termine più
scientifico, acheni. Alcune varietà di acheni sono
fornite di piccoli uncini, che sfruttano come
“mezzo di locomozione” per farsi trasportare a
grandi distanze, attaccandosi al pelo degli animali, dando origine così alla cosiddetta disseminazione zoocora. Nessuno aveva prestato granché
attenzione a questo fatto, finché nel 1948 un inge-
29
Il nome VELCRO, che le diede il suo inventore,
viene dalle parole francesi VElour (velluto) e
CROchet (uncino) (3).
Che cosa accomuna le lampadine e la carta
gommata?
Ma lo stesso inventore, Thomas
Alva Edison!
La sua mente vulcanica ha prodotto ben 1368 brevetti in 84 anni di
vita (4).
L’invenzione della carta gommata
risale al 1879, lo stesso anno della
lampadina. Edison aveva osservato che, quando voleva incollare
insieme due pezzi di carta, un po’
di colla rimaneva sulle mani … ed
era una cosa spiacevole! Così
disse al suo assistente di spalmare
una striscia di colla su un pezzo di
carta, lasciarla asciugare e
bagnarla leggermente più tardi. La
cosa funzionò. L’umidità attivava l’adesivo e i due
pezzi di carta potevano essere incollati.
Prevedendo un largo impiego di questa invenzione, Edison la brevettò (5). Ancora oggi i francobolli e le buste sfruttano l’idea di Edison. Mai più
dita appiccicose!
suo tempo libero, era riuscito a creare una palla di
gomma sintetica ad elevata resilienza che fu brevettata con il nome Super Ball® (US Patent
3,241,834 del 22 Marzo 1966) (7). Fu subito un
grande successo commerciale. La pallina era
costituita da una base polibutadienica additivata
con zolfo come rinforzo e agente vulcanizzante. Il
materiale veniva trattato a 160°C ad elevata pressione (200-300 atmosfere): questo trattamento
conferiva al materiale una resilienza del 92%, il triplo di quello di una palla da tennis.
E il Super Bowl?
Naturalmente, la Super Ball non viene usata nel
gioco del football americano professionista, ma da
essa deriva il suo nome quello che prima veniva
semplicemente chiamato “World Championship
Game”.
Dopo il primo campionato, si cercò un termine più
originale e di maggiore presa sul pubblico. L’idea
di chiamarlo Super Bowl (8) venne a Lamar Hunt,
leader della National Football League, che si
ricordò aver visto sua figlia giocare pochi giorni
prima proprio con una Super Ball.
Da quale polimero è costituito il Super Bowl
americano?
Il campionato di football americano deriva il suo
nome da una particolare sfera di polibutadiene, la
Super Ball®.
Si tratta di una di quelle malefiche palline che rimbalzano da tutte le parti, responsabili di vari “disastri casalinghi”, … nonché di qualche occhio nero.
Questa pallina è stata inventata nel 1965 dal chimico californiano Norman Stingley (6) che, nel
E per una ricerca in rete?
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
30
URL: www.velcro.com/kidzone.html
URL: www.invent.org/hall_of_fame/37.html
URL: www.velcro.com
URL: www.thomasedison.com/Inventions.htm
URL: www.geocities.com/madhukar_shukla/crebook/06.html
URL: www.wham-o.com;
URL: www.superballs.com
URL: www.superballs.com/patent.htm
h t t p : / / w w w. s p o rt i n g n e w s . c o m / a rc h i v e s / s u p e rbowl/
LA
RICETTA DI
PIPPI
La ricetta di Pippi in questo numero è a base di caffè
Tiramisù
Ingredienti
200 g mascarpone - 3 uova - 1 scatola savoiardi - 3 cucchiai di zucchero - 4-5 tazzine di caffè - cioccolato grattugiato o cacao in polvere per decorare
Preparazione
Sbattere bene i tuorli con lo zucchero, unirvi il mascarpone e quindi gli albumi montati a neve mescolando lentamente dall’alto in basso per non smontare. In una teglia spalmare il fondo con la crema di
mascarpone e disporre uno strato di Savoiardi bagnati nel caffè. Continuare alternando uno strato di
crema ed uno di savoiardi bagnati nel caffè, ripetendo l’operazione per un totale di 2 o 3 strati a seconda delle dimensioni della teglia. Finire con un ultimo strato di impasto al mascarpone e decorare con una
abbondante grattugiata di cioccolato o con cacao in polvere.
Lasciar riposare in frigo; consumarlo preferibilmente il giorno successivo alla sua preparazione.
Bônet
Ingredienti
150 g di amaretti piccoli e secchi - 100 g di biscotti savoiardi - 1 litro di latte intero fresco - 1 tazzina di
caffè e 1 cucchiaio di caffè in polvere - 2 cucchiai di rhum e 2 di marsala - 50 g di cacao - 200 g di zucchero - 5 uova - 3 cucchiai di cacao amaro
Preparazione
Portare ad incipiente ebollizione il latte, lasciarlo raffreddare leggermente e aggiungerci i savoiardi e gli
amaretti finemente sbriciolati ed infine il caffè liquido e in polvere.
Frullare il cacao con lo zucchero e le cinque uova fino ad ottenere una crema soffice. Incorporare lentamente e mescolando il composto a base di latte.
Sul fuoco molto dolce preparare un caramello con 5 o 6 cucchiai di zucchero e disporlo sul fondo di uno
stampo da budino. Versare l’impasto nello stampo e mettere il bônet nel forno freddo a bagnomaria (l’acqua deve essere a circa metà dello stampo). Cuocere a 180 °C per 20/30 minuti coprendo lo stampo
con la carta stagnola.
35
I Biopolimeri
Il contributo di questo numero ha come soggetto un biopolimero che ha accompagnato la storia del l’uomo probabilmente già da prima dell’introduzione dell’allevamento animale: la lana. Pur portando
informazioni strutturali su questo materiale, l’articolo sottolinea un aspetto decisamente interessante e
cioè quello applicativo in un campo in cui l’Italia ha un posto di rilievo: l’industria tessile dell’abbiglia mento. L’articolo è stato gentilmente offerto dal dott. Claudio Tonin del CNR di Biella che ringrazio viva mente a nome della redazione.
Roberto Rizzo
IL
SUPPORTO DELLA RICERCA AL
TESSILE MADE IN ITALY
di Claudio Tonin*
L’industria e il mercato dell’abbigliamento
Made in Italy
l Made in Italy è conosciuto in tutto il mondo per
gusto ed eleganza, e il settore tessile dell’abbigliamento contribuisce notevolmente al mantenimento di questa immagine, in modo particolare
per quanto riguarda l’abbigliamento di alta qualità.
L’industria tessile italiana, infatti, produce più del
30% dei prodotti di abbigliamento dell’Unione
Europea, impiega circa 700.000 addetti ed ha realizzato, nel 2001, un fatturato di ca. 48.000 MEuro
con un saldo attivo di ca. 15.000 MEuro. In particolare, per quanto riguarda l’industria tessile laniera, il nostro Paese è il secondo importatore di lana
dopo la Cina, lavora più di un quarto della produzione annua mondiale di kashmir, più della metà
dell’alpaca; questa “nicchia” di fibre molto pregiate rappresenta meno del 2% della produzione
mondiale di fibre tessili, ma i “numeri” in gioco, in
termini economici, sono significativi a livello
nazionale e di importanza vitale in alcuni distretti
industriali.
È un primato costruito sull’altissima qualità e sulla
scarsa disponibilità delle materie prime, ma anche
sulla lavorazione attenta ed esperta, capace di cre are capi di part i c o l a re fascino, molto richiesti dalla
fascia alta del mercato e quindi molto costosi.
I
Oltre alle lane di pecora più fini, ottenute prevalentemente da ovini di razza merino, l’industria
laniera dell’alta qualità utilizza come fibre tessili i
peli lanosi cosiddetti “nobili” (o meglio le fibre
speciali, dall’inglese speciality fibres) di capre
domestiche (mohair, kashmir, cashgora), di cammello, di camelidi (alpaca, lama, vigogna, guanaco), di bovini (yak, bue muschiato), di coniglio
(angora).
Le differenze di costo tra le diverse tipologie di
fibre sono notevoli e soggette a forti oscillazioni
legate alla richiesta dei mercati e alla disponibilità,
influenzata da numerosi fattori non prevedibili
(fenomeni climatici, situazioni politiche, ecc.) dati
i luoghi di origine delle materie prime. Il kashmir,
fibra forse più rappresentativa di un certo tipo di
abbigliamento (e di status), proviene, ad esempio,
principalmente da Cina, Mongolia, Iran e
Afghanistan.
Sul piano commerciale appare perciò evidente
l’importanza di poter identificare con certezza le
diverse fibre e determinare la composizione quantitativa delle miste in ogni fase del ciclo di lavorazione, non solo a livello di materie prime e di capi
destinati al consumatore. Infatti, se tutti noi ci
siamo certamente chiesti, di fronte a certi prezzi,
quanto veritiere siano le etichette di composizione
* CNR-ISMAC - Istituto per lo Studio delle Macromolecole, Sezione di Biella.
36
cucite sui capi di abbigliamento, il problema del
controllo delle composizioni fibrose esiste anche
per le aziende trasformatrici di semilavorati, per i
distributori, per i rivenditori finali. Le ricerche di
metodi di identificazione delle diverse fibre animali basati su criteri oggettivi (reazioni chimiche o
proprietà fisiche misurabili) sono state e sono tuttora oggetto di grande attenzione presso i principali istituti di ricerca tessile, principalmente in
Germania, Francia, Gran Bretagna e, più recentemente, in Italia.
Significative variazioni nella composizione amminoacidica dei peli sono state riscontrate tra specie
diverse ma anche tra differenti individui della stessa specie o sulla lunghezza di un ciuffo di fibre prelevato da un singolo animale. Le differenze di origine genetica possono infatti essere influenzate
dall’habitat, dallo stato fisiologico e nutrizionale
dell’animale (per quanto riguarda la lana di pecora, ad esempio, è noto che il contenuto in cisteina
dipende largamente dalla dieta dell’animale) e dai
trattamenti chimico-fisici cui sono sottoposte le
fibre nel corso delle lavorazioni. Inoltre, differenze
di composizione sono presenti anche tra le diverse
strutture cellulari di ogni singolo pelo.
La struttura istologica dei peli animali è molto
complessa e trae origine dal bulbo follicolare, dove
si differenziano i tre tipi di cellule che evolvono nei
principali componenti le fibre: il cortex, la cuticola
ed il midollo, quest’ultimo non sempre presente.
Secondo le ipotesi più accreditate, le catene polipeptidiche sono organizzate in gruppi di due o tre
in strutture ad alfa elica dette protofibrille; insiemi
di protofibrille, riunite in fascetti coassiali e
cementate da una matrice amorfa proteica ricca in
zolfo, costituiscono le microfibrille o filamenti
intermedi. Gruppi di microfibrille, orientate secondo l’asse maggiore delle fibre ed incluse anch’esse nella matrice interfibrillare, formano le macrofibrille, costituenti principali delle cellule corticali.
L’insieme di queste cellule fusiformi, di lunghezza
di circa 100 µm e diametro massimo di 4-5 µm,
differenziabili per struttura morfologica e comportamento chimico-fisico nelle due tipologie “para”
(acidofile, compatte, resistenti, poco reattive) e
“orto” (basofile, più amorfe ed accessibili ai reattivi e più idrofile) è detto cortex e costituisce circa
il 90% in peso del materiale fibroso (Fig. 1).
La struttura chimica e istologica della lana e
delle “fibre speciali”
Dal punto di vista chimico, tutti i peli animali sono
costituiti principalmente da cheratina, proteina
molto stabile caratterizzata da un elevato contenuto dell’amminoacido cisteina, il quale può formare
legami covalenti disolfuro (ponti cistinici) tra differenti catene proteiche (intermolecolari), o all’interno di una stessa catena (intramolecolari). La presenza di tali ponti cistinici, unitamente alla presenza di residui laterali degli alfa-amminoacidi ionici
(acidi e basici) e polari, in grado di formare ponti
salini e ponti di idrogeno, giustifica la presenza di
zone cristalline e zone amorfe nella struttura fibrosa, e spiega l’alta stabilità chimica e la bassa solubilità della cheratina rispetto alla maggior parte
delle altre proteine. Per questo i peli animali sono
così resistenti e proteggono gli animali dagli agenti atmosferici (irraggiamento solare alle alte quote,
escursione termica, intemperie ecc.) nelle condizioni climatiche più avverse.
La rottura dei legami disolfuro permette l’estrazione delle proteine costituenti le diverse strutture
cellulari ora descritte; esse possono essere separate, per elettroforesi, in tre gruppi principali:
•
proteine a basso contenuto in zolfo, aventi
peso molecolare compreso tra 44.000 e
57.000, le quali costituiscono i due terzi circa
del contenuto proteico totale delle fibre animali e sono i principali elementi strutturali delle
microfibrille, particolarmente ricche in lisina,
acido aspartico, acido glutammico, alanina e
leucina;
•
proteine ad alto contenuto in zolfo, con peso
m o l e c o l a re compreso tra 10.000 e 30.000, in
quantità variabile dal 18% al 35%, localizzate
principalmente nella matrice che circonda le
m i c rofibrille e ricche in cistina, prolina e serina;
•
proteine ad alto contenuto in glicina e tirosina,
aventi peso molecolare inferiore a 10.000 e
localizzate, anch’esse, nella matrice non filamentosa che circonda le microfibrille.
Figura 1: Struttura cellulare interna della lana: cellule
corticali (1500 x).
37
Il diverso contenuto e la diversa distribuzione di
cellule orto e para nel cortex determinano particolari caratteristiche e proprietà dell’intera fibra,
quali ad esempio l’arricciatura, il rigonfiamento in
acqua, la reattività chimica.
Il cortex è completamente avvolto (Fig. 2) da tre
strati concentrici di materiale cheratinico chiamati, dall’interno verso l’esterno, rispettivamente
endo-, eso- ed epi-cuticola, formanti le cellule
cuticolari o scaglie, la cui forma e frequenza
dipendono dal tipo di pelo.
Il midollo, presente principalmente nelle fibre di
diametro maggiore, è formato invece da cellule a
vacuolo non cheratinizzate povere in proteine e
può essere continuo (nelle fibre più grossolane),
interrotto, frammentato o ad isole.
Figura 3: Morfologia della cuticola della lana (2000x).
diverse fibre. Si tratta di una ricerca molto promettente, finanziata per il biennio 2001-2003 dal
C a s h m e re and Camel Hair Manufacture r s
Institute di Boston, ente che raggruppa le principali aziende manifatturiere del mondo in questo
settore industriale.
In attesa di metodi oggettivi, l’analisi della composizione dei manufatti in fibre animali viene
effettuata misurando e classificando un numero
di fibre statisticamente significativo del campione in esame, ricavando per calcolo la composizione gravimetrica. Il fattore critico, affidato
all’esperienza dell’operatore, è l’identificazione
delle diverse fibre. Tale identificazione si basa
sull’osservazione delle caratteristiche morfologiche interne e superficiali al microscopio ottico in
luce trasmessa o al microscopio elettronico a
scansione. Le Figure 3 e 4 mostrano fibre di lana
(Fig. 3) e kashmir (Fig. 4) al microscopio elettronico: il criterio discriminante, in questo caso
“classico”, consiste nella maggiore frequenza e
nel maggior spessore delle cellule cuticolari
Figura 2: Strato cuticolare della lana (1500x).
L’identificazione oggettiva delle fibre
Questa breve e semplificata descrizione lascia
intuire quali siano le difficoltà di sfruttare a scopi
analitici le differenze delle proprietà chimico-fisiche, pur esistenti tra le diverse fibre di origine
animale. La letteratura tessile riporta numerosi
studi sperimentali basati essenzialmente sulla
caratterizzazione degli amminoacidi, estratti
dalle diverse frazioni proteiche, e sull’analisi del
DNA estratto dai residui dei nuclei cellulari. I
risultati noti finora dimostrano però che si tratta
di metodi fortemente condizionati dai trattamenti chimici che le fibre subiscono durante le lavorazioni, limitandone l’applicazione a livello di
saggi qualitativi sulle materie prime.
Un approccio completamente nuovo al problema è la ricerca in corso presso le Sezioni di
Biella e Genova dell’ISMAC. Con la collaborazione dell’Istituto per lo Studio dei Tumori, si sta
studiando la possibilità di differe n z i a re le diverse
fibre animali sfruttando la reattività altamente
specifica di anticorpi monoclonali prodotti utilizzando, come antigeni, estratti proteici delle
Figura 4: Morfologia della cuticola del kashmir (2000x).
38
sulla superficie della lana (il diametro apparente
non è di per sé un criterio distintivo).
Naturalmente, l’esempio mostrato rappresenta
un caso banale che nella pratica analitica si presenta di rado; le differenze morfologiche sono
molto spesso minime, a volte alterate dai processi di lavorazione, se pure in maniera minore
rispetto alle proprietà chimiche; l’identificazione
conserva, allora, una notevole componente di
soggettività che diventa critica in alcuni casi
limite, come nel caso delle miste tra kashmir e
pelo di yak, tra cashgora e kid mohair, tra lama
ed alcuni tipi di alpaca, per citare i casi più eclatanti di fronte ai quali, anche il microscopista più
esperto, si trova in grande difficoltà.
(2)
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Dal Mondo della Tecnologia
OVERVIEW
di Riccardo Po’
Carta estensibile
ue aziende venete, Cartiere Cariolaro e
Gruppo X, hanno annunciato di avere sviluppato un nuovo tipo di carta per applicazioni nel packaging (vassoi e vaschette termoformate, e persino bottiglie), Mould Paper,
capace di estendersi del 20% in ogni direzione.
Questa proprietà deriva dal particolare processo
produttivo e non da modifiche chimiche. I vantaggi che questo nuovo materiale sembra offrire da
un punto di vista della difesa dell’ambiente potrebbero rappresentare una minaccia abbastanza seria
per i tradizionali film plastici.
Macplas, 37, 243 (novembre 2002)
EartShell hanno costituito un’alleanza volta a sviluppare nel settore del packaging compositi aventi come base il poliestere degradabile Biomax
della DuPont.
Macplas, 31, 244 (dicembre 2002)
D
Nuovi nanofiller
Nanotalc e Nanocalc sono i nomi commerciali di
due nuove polveri di talco e carbonato di calcio di
dimensioni submicroniche (100 nm di diametro
medio la prima, 50 nm la seconda) sviluppate
dalla Nanotec (Pittsburg, USA) per fungere da filler per poliolefine, TPE, ABS, PVC, resine acetaliche, resine poliestere. A differenza delle nanoargille, questi filler non vanno soggetti al processo di
esfogliazione. Il loro costo si aggira attorno a 4
$/kg, e tipicamente vengono additivati a livelli
attorno al 5% in peso.
Plastics Technology, 26, agosto 2002; www.nanomat.com
Novità nel mondo dei polimeri biodegradabili
In un articolo di Macplas vengono presentate le
ultime novità nel settore di materiali biodegradabili. Si tratta di una serie di applicazioni monouso di
polimeri, ottenuti da fonti rinnovabili, e capaci di
trasformarsi in prodotti innocui una volta inviati in
ambienti tipo compost. Poliesteri termoplastici e
polietilene sono i polimeri di origine petrolchimica
che questi nuovi materiali vanno a minacciare.
Veriplast ha annunciato il lancio di una gamma
completa di prodotti per l’imballaggio alimentare a
base di acido polilattico ottenuto a partire dal
destrosio del mais. Il polimero viene prodotto da
Cargill Dow. Novamont ha sviluppato un materiale, Mater-Foam, costituito da foglie o blocchi di un
espanso a celle chiuse per l’imballo di oggetti di
varia natura; sempre Novamont ha inaugurato a
Terni una terza linea di produzione di mater-Bi,
portando la capacità produttiva a 20.000
tonn/anno. Eastman Chemical ha ampliato la propria gamma di poliesteri biodegradabili con un
grado ad alta viscosità per la produzione di film
soffiato su apparecchiature di trasformazione
simili a quelle usate per l’LDPE. Infine, DuPont e
Nanocompositi poliolefinici per cavi
Inhol BV (Amersvoort, Paesi Bassi) ha sviluppato
un compound poliolefinico nanocomposito antifiamma halogen-free per il rivestimento di cavi a
media-bassa tensione. Il materiale possiede buona
resistenza all’ozono e alla radiazione UV, promuove la formazione di char ed ha un rilascio ridotto di
calore, fumi e gas tossici; non gocciola, ha un LOI
di 42, un MFI di 1 g/10’ e densità di 1,54 g/cc.
Secondo la fonte, vari produttori di cavi europei e
nordamericani vedono in questo materiale buone
possibilità di impiego nel settore delle telecomunicazioni.
Plastics
Technology,
22,
luglio
2002;
www.wireandcablecompounds.com
Policarbonato antifiamma halogen-free
Sempre nel settore dei materiali autoestinguenti,
Dow ha sviluppato un nuovo grado di policarbo-
40
nato (Emerge PC 8600) che non contiene additivi
alogenati o fosforati destinato al settore dei computer, monitor e periferiche. Il materiale è classificato V0 secondo la normativa UL95 a 1,5 mm e
5VB a 2,5 mm; è più stabile termicamente e fotochimicamente rispetto ai policarbonati autoestinguenti con alogeni e ha superiori proprietà term omeccaniche e tenacità rispetto a quelli con fosforo .
Plastics technology, 21, luglio 2002
HDPE per tubature in pressione
Equistar (Houston, USA) ha messo a punto un
grado di HDPE ad alto peso molecolare e distribuzione bimodale (Alathon XL 5008) per la realizzazione di tubature in pressione per oli, gas e acqua
potabile. Si tratta di un polietilene prodotto per
mezzo di un processo multireattore che consente
di ottenere la distribuzione bimodale di pesi molecolari e, grazie ad essa, una lavorabilità eccellente
ed una elevata tenacità del fuso.
Plastics Technology, 27, luglio 2002; www.equistarchemicals.com
Cartelloni elettorali in PET di riciclo
Maglioni, penne, panchine, mattonelle per giardini: gli utilizzi del PET di riciclo, da solo o in combinazione con altre materie plastiche, anch’esse di
riciclo, sono molti. Teijin Ltd e Chori Co. ne hanno
escogitato un altro: cartelloni per pubblicità elettorali. La polvere di PET di bottiglie riciclate viene
trasformata in fibre corte, che vanno poi a finire
nella produzione di un materiale non tessuto, che
serve da supporto alle immagini dei candidati alle
elezioni. Questi cartelloni sono più leggeri di quelli tradizionali e, pur costando il 10% in più, possono essere distrutti e riciclati una seconda volta al
termine delle campagne elettorali. Si stima che
per le elezioni della primavera del 2003, in
Giappone saranno utilizzati 200.000 di questi cartelloni, circa il 7% del totale nazionale.
Nihon Keizai Shiobun, 8 novembre 2002;
w w w. t e i j i n . c o . j p / e n g l i s h / f l a s h . h t m l ;
www.chori.co.jp/en/index_en.html
Chiude l’impianto PET di Pisticci
Con un comunicato stampa, Dow Chemical ha
reso noto di aver deciso di chiudere l’impianto di
PET di Pisticci (Matera) entro marzo 2003.
L’impianto di Pisticci (60.000 tonn/anno) è ritenuto non competitivo se paragonato a quelli di nuova
realizzazione, che hanno capacità medie superiori
a 150.000 tonn/anno. Dow aveva acquisito gli stabilimenti di Pisticci (PET) e di Ottana (PET, acido
tereftalico) da EniChem nel 1996. Una volta entrata nel business del PET, Dow aveva realizzato un
nuovo, moderno stabilimento a Schkopau
(Germania) e conta ora di mantenere la propria
posizione di mercato in Europa proprio grazie alla
produzione garantita da questo stabilimento e da
quello di Ottana.
Il Sole 24 Ore, 25 gennaio 2003, p. 18;
www.dow.com/dow_news/prodbus/2003/2003124a.
htm
Leghe polipropilene/poli (fenileneetere)
GE Plastics ha brevettato e commercializzato
leghe PP-PPO che ampliano in misura sostanziale
la gamma dei Noryl offerti dall’azienda. Noryl PPX
(questo il nome della lega) è disponibile in quattro
gradi, di cui due rinforzati. Tra le proprietà di spicco di questi blend possono essere annoverate la
rigidità, la duttilità a bassa temperatura, l’alto
modulo, l’eccellente verniciabilità, la resistenza
termica a lungo termine, la resistenza chimica e il
bassissimo assorbimento di umidità. I settori principali di utilizzo sono quello automobilistico (fasce
paraurti), la ristorazione (vassoi per alimenti), la
componentistica (utensili elettrici), la movimentazione dei fluidi.
La Chimica e l’Industria, 81, 84 (2002)
Nuovi gradi di prodotti Nova Chemicals
Nova Chemicals (Pittsburg, USA) ha introdotto sul
mercato alcuni nuovi gradi di polistirene antiurto
(Styrosun 3600 e 6600) resistenti alla radiazione
UV e all’ossidazione. Questi prodotti sono tenacizzati con EPDM anziché con i più tradizionali elastomeri butadienici, e possono trovare vantaggiosamente impiego in applicazioni che prevedono
l’esposizione agli agenti atmosferici. Sul fronte
delle poliolefine, sempre Nova ha applicato il processo in soluzione Advanced Sclairtech e i suoi
catalizzatori proprietari per la produzione di nuovi
gradi di LLDPE modificati con ottene per film.
Plastics Technology, 21, luglio 2002; Plastics
Technology, 27, luglio 2002; www.novachem.com
Sale il prezzo della Gomma Naturale
Il prezzo della gomma naturale sta crescendo rapidamente e non si intravede la fine di questa tendenza.
La gomma standard tailandese (grado: STR 20) è
arrivata sul mercato americano a 48 cent/pound e
supererà presto i 50 cent/pound.
Ciò è dovuto agli alti prezzi dei combustibili ed alle
scarse riserve di petrolio negli Stati Uniti.
Le autorità tailandesi stanno quindi considerando
di ripiantare gli alberi della gomma, che si pensava invece avrebbero lasciato il posto alla coltivazione del cacao.
Rubber & Plastic News - Washington, febbraio 13.
41
Dalle altre riviste
LA
CHIMICA CHE HA CAMBIATO IL
MONDO IN CUI VIVIAMO
di Ferruccio Trifirò
“La Chimica e l’Industria”, in occasione del centenario della nascita di Giulio Natta, ha dedicato, nel
numero di aprile 2003, ampio spazio ai polimeri.
Con l’autorizzazione del Direttore della rivista Ferruccio Trifirò riportiamo qui di seguito il suo editoria le e parte del sommario relativo agli articoli di interesse macromolecolare che i nostri lettori potranno
scaricare in formato pdf seguendo le indicazioni riportate a fondo pagina.
Il Comitato di Redazione
N
da ricercatori della Dupont. Nei laboratori di ricerc a
della Dupont, sotto la guida di Carothers, la ricerc a
fu proseguita con l’obiettivo di pro d u rre vinilacetilene, e così fu scoperto casualmente sia il cloroprene,
formatosi per addizione di HCl al vinilacetilene, e sia
la sua polimerizzazione successiva. L’elastomero,
chiamato prima Duprene e poi Neoprene, fu pro d o tto industrialmente nel 1931. In verità la scoperta
delle prime gomme sintetiche (anche se di proprietà
inferiori) era avvenuta in Germania nel 1910 da
parte della Bayer, a seguito delle ricerche condotte
sulla polimerizzazione dell’isoprene.
La terza innovazione, quella del nylon (1934), la
prima fibra sintetica, fu realizzata nel centro di ricerca organica di base, creato appositamente dalla
Dupont. Carothers, il dire t t o re dei laboratori, aveva
iniziato fin dal 1928 una ricerca di base sulle re a z i oni di polimerizzazione, orientandosi su quelle di policondensazione, diversamente da Staudinger, futuro
p remio Nobel per la chimica, che in Germania stava
studiando le poliaddizioni. Dopo diversi anni di ricerca su questa classe di reazioni, Carothers s’imbatté
nella policondensazione dell’acido adipico con esametilendiammina, ricerca che portò alla scoperta
della poliammide 6,6. La prima fibra, con il nome di
nylon, andò in produzione nel 1938.
L’ultima innovazione è quella della marmitta catalitica (1974), messa a punto dalla Corning Glass
Works, dove in tre anni con 300 ricercatori erano
el numero di dicembre della rivista economica Forbes Global sono state riportate le innovazioni che, a partire dal 1917 fino al 2000
hanno cambiato il mondo. Per ogni anno, salvo qualche eccezione, è stata scelta una sola innovazione.
Fra le 85 innovazioni selezionate molte potrebbero
e s s e re suggerite da ognuno di noi, come la televisione, la fotocopiatrice Xerox, l’internet, i transistor, la
penicillina, il vaccino antipolio, le tecnologie del Dna
ricombinante, le fibre ottiche, ma c’è ne sono anche
quattro, e questo non può che felicemente sorprenderci, che sono frutto solo della chimica.
La prima innovazione è la scoperta del piombotetraetile (anno 1921), antidetonante per i motori a
benzina, che ha permesso di utilizzare un elevato
rapporto di compressione nel motore, aumentandone così l’efficienza. Il prodotto fu scoperto da
Thomas Midgley, dopo una ricerca mirata durata
cinque anni, con una metodologia di ricerca per
esclusione (trial and erro r ) .
La seconda innovazione è quella della gomma sintetica (1929) a base di cloroprene, la prima gomma
sintetica per usi industriali e la prima ad avere un
successo commerciale, messa a punto congiuntamente da Newland, professore all’Università di Notre
Dame, che aveva scoperto la sintesi del divinilacetilene a partire dall’acetilene (ed aveva osservato la
f o rmazione di vinilacetilene come sottoprodotto) e
42
stati provati 15 mila catalizzatori diversi, prima di
arr i v a re al risultato finale: il platino e il palladio supp o rtato su un monolite ceramico a forma di nido
d’ape. L’impianto di produzione del catalizzatore, iniziato nel 1975, è stato il più grande impianto costru ito al mondo in acciaio inossidabile. Il catalizzatore è
diventato via via sempre più complesso nel corso
degli anni per soddisfare le sempre più stringenti
regolamentazioni ed opera, attualmente nelle condizioni di reazione fra le più estreme che si possono
i n c o n t r a rein una sintesi chimica: bassi tempi di contatto e basse concentrazioni di reagenti, la riduzione
degli ossidi di azoto contemporanea all’ossidazione
di CO e degli idrocarburi residui, l’esigenza di attività
in un largo campo di temperatura e senza cre a re rallentamenti al flusso dei gas di scarico dal motore.
Tutti questi obiettivi sono stati raggiunti assemblando prodotti chimici diversi con funzioni specifiche.
Se queste innovazioni non corrispondono ai più
importanti breakthrough nel campo della chimica,
bisogna tenere in considerazione che, quelle riportate, sono le innovazioni che secondo osservatori
e s t e rni alla chimica hanno maggiormente cambiato
il mondo in cui viviamo, anche se dal punto di vista
del costume e dell’impatto commerciale. Il mondo
e s t e rno alla chimica giudica i prodotti chimici in base
alle loro proprietà di comportamento e alla loro utilità: di questo dobbiamo prendere atto, se vogliamo
colmare il divario fra chimica e società. Ma queste
p roprietà di comportamento possono essere studiate solo se si è vicini all’applicazione dei prodotti, che
in genere sono esterne al nostro mondo, ed è questa
la grande sfida che deve affro n t a re la chimica e queste le difficoltà in cui è costretta a muoversi.
A questo punto non posso fare a meno di aggiungere io una quinta innovazione: la polimerizzazione stereospecifica del propilene, scoperta da Natta, e che
ha portato alla produzione di polimeri, fra i prodotti
chimici organici di sintesi più utilizzati al mondo.
I n o l t re è possibile aggiungere una nuova traiettoria
innovativa che nasce dalla presenza di una profonda
cultura scientifica in diversi settori della chimica,
accompagnata da una conoscenza capillare dei problemi dell’industria chimica. Natta era solito dire che
quando una tematica di ricerca ha delle forti basi
scientifiche e quando si è attenti alle possibili applicazioni dei prodotti su cui si lavora, l’innovazione
prima o dopo arriva sempre.
Testimonianze dedicate a Giulio Natta e articoli sui polimeri nel numero di aprile de “La Chimica e
l’Industria”
The Nobel’s Lecture.
Dalla polimerizzazione stereospecifica alla sintesi autocatalitica asimmetrica di macromolecole di Giulio Natta
L’attività scientifica di Natta dal 1949 al 1973. Come si arrivò alla grande scoperta di Piero Pino
Nel ricordo di Giulio Natta di A. Girelli e A. Zambelli
Viaggio in Italia attraverso le industrie delle plastiche di F. Trifirò
Nanocompositi: non è fantascienza! Particelle sempre più piccole … per polimeri con prestazioni sempre più grandi di A. Carati, F. Gagliardi e C. Rizzo
Stereoselettività nella catalisi Ziegler-Natta di P. Corradini, L. Cavallo e G. Guerra
Evoluzione dei catalizzatori Ziegler-Natta industriali di F. Piemontesi e G. Morini
Resine poliesteri insature. Nuovi sviluppi nel campo dei materiali compositi di G. Caramaschi, M.
Leonardi e A. Tozzi
VLDPE da catalisi Ziegler-Natta di A. Amico e G. Princiotta
Nuovi materiali polimerici derivati dalle poliolefine di F. Ciardelli, A. Altomare, M. Aglietto et al.
Giulio Natta, polimeri biomedici e poli(ammido-ammine) di P. Ferruti
Nuove copoliolefine da catalizzatori ansa-zirconocenici di G. Costa, P. Stagnaro, G.C. Alfonso et al.
Per scaricare gli articoli collegarsi al sito: http://www.ilb2b.it/, cliccare sulla voce La Chimica e l’Industria
che compare sulla sinistra. Quando compare la Home Page de La Chimica e l’Industria a n d a re a fondo
pagina e cliccare su A rea abbonati. Inserire Login e Password (AIM e 49457) nei corrispondenti riquadri.
43
I Giovani
IMPRESE
SPIN-OFF
DALLA SCIENZA DEI MATERIALI
di Silvia Zinetti
La rubrica “I Giovani” ospita volentieri in questo numero “Rete Ventures”, società per il trasferimento
tecnologico e lo sviluppo industriale operante nel campo dei materiali innovativi e delle tecnologie
avanzate. Ringrazio Silvia Zinetti, fra i responsabili dell’iniziativa spin-off descritta nell’articolo, per la
schematicità e la chiarezza delle preziose informazioni.
Giuliana Gorrasi
Cos’è RETE Ventures
ETE Ventures S.C.r.l. (REsearch and
TEchnology transfer) è l’impresa per il trasferimento
tecnologico
di
INSTM
(Consorzio Interuniversitario Nazionale per la
Scienza e Tecnologia dei Materiali), CSGI
(Consorzio Interuniversitario per lo Sviluppo dei
Sistemi a Grande Interfase) e INFM (Istituto
Nazionale per la Fisica della Materia).
La sua missione aziendale è valorizzare i risultati e
il know-how della ricerca scientifica traducendoli
in applicazioni industriali innovative. La costituzio ne di questa società è avvenuta sull’onda di un
generale avvicinamento tra industria e università
ed ha lo scopo di valorizzare la conoscenza di
nuovi materiali, prodotti e processi, anche attra verso la costituzione di nuove imprese ad alto con tenuto tecnologico.
RETE Ventures offre agli afferenti dei soci consorziati e a terzi i seguenti servizi:
BREVETTI: svolge per i consorziati attività di tutela e valorizzazione della proprietà intellettuale
mediante l’accompagnamento alla brevettazione e
la promozione verso l’industria delle invenzioni e
dei relativi brevetti;
SPIN-OFF: stimola e accompagna l’avvio di nuove
imprese spin-off che utilizzino e valorizzino attività,
prodotti o processi produttivi ad alto contenuto
tecnologico attraverso servizi di tutoraggio tecnico
R
44
e gestionale e di incubazione nei laboratori convenzionati;
R&S: promuove accordi e collaborazioni tra i gruppi di ricerca afferenti e le imprese per attivare collaborazioni e contratti di R&S industriale in outsourcing presso e con la ricerca accademica;
ILO: fornisce ad enti di ricerca ed università servizi avanzati di supporto all’impostazione di attività
di trasferimento tecnologico, in particolare per la
strutturazione di Industrial Liaison Office (ILO)
dell’Università;
T.T.: sviluppa metodologie specifiche e conduce
studi socioeconomici e analisi di strumenti normativi riguardanti la tutela della proprietà intellettuale e il trasferimento tecnologico;
REPERTORIO: propone una vetrina contenente
l’offerta di competenze e tecnologie dei gruppi di
ricerca afferenti (Repertorio), come base di dialogo con le aziende per recepire le loro esigenze di
soluzioni tecnologiche.
L’iniziativa promossa da INSTM e CSGI attra verso RETE Ventures
INSTM e CSGI hanno avviato nel novembre del
2000 un’azione volta alla promozione della creazione di imprese ad alta tecnologia a partire dai
risultati della ricerca (spin-off), consapevoli dell’importanza della valorizzazione e del trasferimento tecnologico dei risultati della ricerca che si svol-
ge all’interno delle proprie Unità di Ricerca, sia in
termini di risvolti occupazionali, sia per lo sviluppo del settore dell’alta tecnologia e della cultura
scientifica orientata all’innovazione.
L’obiettivo è fornire un aiuto nella progettazione del
piano imprenditoriale e nella prima fase di start up
della nuova impresa, attraverso l’incubazione pre sso i propri laboratori, l’accompagnamento/tutoraggio nel lavoro di sviluppo dell’idea in progetto d’imp resa e il reperimento di eventuali finanziamenti
esterni.
Nel luglio del 2002 RETE Ventures ha costituito
Quantica SGR, una società che opera azioni di
venture capital volte a finanziare gli spin-off degli
enti soci, ma anche tutte le opportunità imprenditoriali promettenti, provenienti in generale dal contesto accademico italiano, nella loro fase di costituzione ed avvio.
L’iniziativa spin-off è dunque rivolta a chiunque sia
interessato ad intraprendere una nuova attività
d’impresa a partire dal know how scientifico sviluppato nell’ambito del proprio lavoro di ricerca
(laureato, dottorando, ricercatore, …), oppure in
ambiti esterni al mondo accademico in collaborazione con gruppi di ricerca.
I proponenti possono essere afferenti o meno ai
consorzi INSTM e CSGI, strutturati ma anche non
strutturati all’interno dell’Università.
Le fasi della procedura
La procedura di sostegno degli spin-off da parte
dell’iniziativa può essere suddivisa in tre fasi
sequenziali:
Fase 1 - Definizione e prima valutazione della pro posta di spin-off
Gli interessati contattano i responsabili del programma e presentano le proposte seguendo il
modello di presentazione dell’idea che si può scaricare dal sito.
Risultato di questa fase è un primo inquadramento del progetto e la formale ammissione all’iniziativa o d’eventuale inserimento in altri programmi.
Fase 2 - Progettazione (Business planning) e
Incubazione
1. I proponenti sono accompagnati nell’analisi di
fattibilità del progetto di impresa:
45
•
ricerca di mercato;
•
impostazione degli scenari economici ipotetici
alternativi;
•
prototipazione.
2. Viene offerto tutoraggio tramite consulenze
scientifico/tecniche ed economico/finanziarie
specifiche.
3. L’incubazione avviene tramite l’accesso a facilities, strumentazione, apparecchiature e locali del laboratorio di provenienza o presso parchi tecnologici o altre strutture disponibili.
Segue la verifica finale del piano di impresa e dello
stato di avvio dello spin-off da parte del consorzio
di appartenenza.
Risultato di questa fase è la redazione di un piano
di impresa e la messa a punto del prodotto/servizio dell’impresa spin-off.
Fase 3 - Avvio dell’impresa
Se il business risulta molto promettente in termini
di sviluppo, mercato e redditività, lo spin-off viene
ammesso alla valutazione di Quantica SGR.
Risultato di questa fase è la costituzione e l’avvio
dell’impresa spin-off.
Le forme di sostegno dunque consistono in:
• incubazione nei laboratori convenzionati;
•
tutoraggio tecnico/scientifico;
•
tutoraggio economico/gestionale;
•
accesso alla rete di relazioni: mercati/istituzioni/capitale finanziario;
•
supporto finanziario: le imprese partecipanti al
Programma Spin-Off avranno accesso automatico alla valutazione da parte di Quantica
SGR per un eventuale finanziamento.
Contatti
Chiunque sia interessato a ricevere ulteriori informazioni e chiarimenti non esiti a visitare il sito di
RETE Ventures www.reteventures.com o a contattare direttamente i responsabili dell’iniziativa spinoff (Tel. 010 6598773; Fax 010 6598777; E-mail:
[email protected]).
Quantica SGR: Tel./Fax 02 36567070/1; E-mail:
[email protected]
NOVITÀ
PER I GIOVANI CHE ADERISCONO
ALL’AIM PER LA PRIMA VOLTA
I giovani (studenti, laureandi, dottorandi, borsisti, assegnisti) che si iscriveranno per la prima volta
all’Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole (AIM) riceveranno in omaggio un
volume AIM (Convegni-Scuola) oppure un CD di manifestazioni AIM i cui rispettivi elenchi vengono
riportati qui di seguito.
Comunicare la scelta fatta via e-mail ([email protected]) dopo essersi iscritti all’AIM per il 2003.
Si può anche consultare lo specifico riquadro “iscrizioni all’AIM per il 2003 e per il 2004” sul nostro sito:
www.aim.it.
Elenco CD
TITOLO
5
1
2
3
4
XI Convegno-Scuola “Materiali polimerici strutturali” (Gargnano, 1989)
XV Convegno Italiano di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole (Trieste, 2001)
Giornata Tecn. AIM su “Materiali polimerici per imballaggio alimentare” (Bari, 2002)
Giornata Tecnologica AIM su “Polimerizzazione in emulsione” (Milano, 2002)
Giornata Tecnologica AIM su “Poliammidi” (Alessandria, 2002)
Elenco Atti Convegni-Scuola AIM*
TITOLO
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
XI Convegno-Scuola “Materiali polimerici strutturali” (Gargnano, 1989)
XII Convegno-Scuola “Copolimeri” (Gargnano, 1990)
XIII Convegno-Scuola “Produzione industriale di polimeri” (Gargnano, 1991)
XIV Convegno-Scuola “Metodi spettroscopici di caratterizzazione dei polimeri” (Gargnano, 1992)
XV Convegno-Scuola “Massa e dimensioni di macromolecole” (Gargnano, 1993)
XVII Convegno-Scuola “Materiali polimerici: struttura e processabilità” (Gargnano, 1995)
XVIII Convegno-Scuola “Degradazione e stabilizzazione dei materiali polimerici”
(Gargnano, 1996)
XIX Convegno-Scuola “Polimeri in medicina” (Gargnano, 1997)
XX Convegno-Scuola “I polimeri espansi” (Gargnano, 1998)
XXI Convegno-Scuola “Materiali polimerici cristallini e liquido cristallini” (Gargnano, 1999)
XXII Convegno-Scuola “Produzione industriale di polimeri” (Gargnano, 2000)
XXIV Convegno-Scuola “Additivi per materiali polimerici” (Gargnano, 2002)
17 Physical Properties of Polyelectrolyte Solutions (M. Mandel), 2000
* Tutti i volumi sono stati stampati presso la Pacini Editore di Pisa. Per avere informazioni sui contenuti dei volumi andare al nostro sito
www.aim.it e cliccare su “Indici degli atti dei Convegni Scuola e delle giornate di studio AIM dal 1979 al 1995” oppure su “Indici degli
atti dei Convegni Scuola e delle giornate di studio AIM dal 1996 al 2002” voci evidenziabili sulla Home Page della segreteria AIM.
46
NEOLAUREATI
CON CURRICULUM
MACROMOLECOLARE
Riportiamo, come nostra tradizione, informazioni sui neo laureati con curriculum macromolecolare.
Per rendere più funzionale la rubrica abbiamo volentieri accettato di inserire, oltre alle informazioni
basilari, altre informazioni, inviate dai giovani neolaureati, sui loro interessi scientifici, la conoscenza
delle lingue ecc. Ci auguriamo di rendere un servizio utile sia ai giovani che ai ... potenziali interessati del mondo industriale.
Nome e Cognome:
Luogo e data di nascita:
Laurea:
Relatori:
Titolo della tesi:
Recapito:
Altri dati utili:
Nome e Cognome:
Laurea:
Relatori:
Titolo della tesi:
Recapito:
Altri dati utili:
Nome e Cognome:
Laurea:
Relatori:
Titolo della tesi:
Recapito:
Altri dati utili:
Tiziana Benelli
Pesaro (PU), 23/03/1978
Università di Bologna, 25/10/02, Laurea in Chimica Industriale (110/110 e lode)
Prof. Luigi Angiolini, Dr. Loris Giorgini
Preparazione e proprietà di polimetacrilati fotocromici chirali aventi diverso grado di
polimerizzazione
Via M. L. King 15, 61100 Pesaro (PU); Tel: 0721/55585, Cell. 3382136691;
e-mail: [email protected]
Maturità scientifica conseguita presso il Liceo Scientifico Statale “Marconi” di Pesaro
(PU) nel 1997 con votazione 60/60. Buona conoscenza della lingua inglese.
Conoscenza a livello scolastico della lingua francese. Conoscenza di programmi informatici: Windows, Word, Excel, Chemwind. Conoscenza pratica delle tecniche strumentali FT-IR, H e C-NMR, DSC, TGA, GPC, DC.
Martino Castagnini
Pietrasanta (LU), 28/02/1978
Università di Pisa, 17/03/2003, Laurea in Scienza dei Materiali, indirizzo materiali strutturali (109/110)
Prof. Ing. Massimo Desanctis, Prof. Fabio Marchetti, Prof. Giuseppe Grosso
Nucleazione Eterogenea di Ferrite Intragranulare in Acciai Microlegati
Via Eritrea 19, 55044 Marina di Pietrasanta (Lu)
Tel. 0584-21123; Cell. 328-1530259; E-mail: [email protected]
Maturità Scientifica conseguita nel Luglio del 1998 presso il liceo Scientifico sperimentale “Cavanis” di Capezzano Pianore con votazione 42/60. Buona conoscenza
della lingua inglese, parlata e scritta. Buona conoscenza dei programmi informatici:
Sistema operativo Windows e Dos, linguaggi di programmazione Pascal e Fortran, programma di calcolo Mathlab, pacchetto Office, programmi di grafica Kaleidagraph e
Photoshop. Conoscenza della microscopia ottica ed elettrronica a scansione (SEM) e
transmissione (TEM), analisi metallografica di campioni metallici e preparazione campioni per l’evidenziazione strutturale, tecniche di caratterizzazione dei materiali polimerici quali: IR, XPS, SNOM, AFM, DSC, Reometro, GPC. Disponibilità a viaggiare e a trasferimenti.
Roberta Di Ponzio
Taranto, 11/02/1978
Università di Pisa, 13/02/2003, Laurea in Chimica Industriale (110/110 e lode)
Prof. Emo Chiellini
Materiali polimerici a base poliuretanica per applicazioni biomediche
Via Don Bosco 50, 56127 Pisa, Tel. 099-9711101;
Cell. 328-4837078, E-mail: [email protected]
Maturità scientifica conseguita presso il Liceo Scientifico “G. Ferraris” di Taranto nel
1996. Buona conoscenza del francese parlato e scritto; sufficiente conoscenza dell’inglese parlato e scritto. Buona conoscenza informatica dei sistemi operativi Windows e
MacOS e delle applicazioni Microsoft Office (edizione 2000), Adobe Photoshop 6.0,
ChemDraw, MathCAD, Igor, Power Point, Internet explorer, Netscape. Conoscenza pratica delle tecniche strumentali: FT-IR, 1H-NMR, UV-Vis, SEC, DSC, TGA,
47
Granulometria laser a diffrazione, Angolo di contatto. Conoscenza delle interazioni delle
cellule con i materiali polimerici (adesione e proliferazione cellulare) e della tecnica
SEM. Possesso di patente di guida cat. B. Disponibilità a viaggiare, a trasferimenti e a
stage.
Nome e Cognome:
Laurea:
Relatori:
Titolo della tesi:
Recapito:
Altri dati utili:
Nome e Cognome:
Laurea:
Relatori:
Titolo della tesi:
Recapito:
Altri dati utili:
Nome e Cognome:
Laurea:
Relatori:
Titolo della tesi:
Recapito:
Altri dati utili:
Nome e Cognome:
Laurea:
Relatori:
Titolo della tesi:
Recapito:
Altri dati utili:
Silvia Fava
Genova, 04/12/1978
Università di Genova, 24/01/03, Laurea in Chimica Industriale (110/110 e lode)
Prof. Giovanni Carlo Alfonso
Invecchiamento fisico in fibre di poli(trimetilentereftalato) per applicazioni tessili
Via P.N. Cambiaso 13/13, 16159 Genova; Tel. 010-7402763;
Cell. 338-7901041; E-mail: [email protected]
Maturità Scientifica conseguita presso il Liceo Scientifico Statale E. Fermi di Genova
nel 1997 con votazione di 58/60. Collaborazione esterna durante il periodo della tesi
con le Filature Miroglio – Saluzzo (Cn). Buona conoscenza della lingua inglese.
Conoscenza dei sistemi operativi: Ms-Dos, Windows 3.11, 95, 98, 2000, NT, ME.
Applicazioni: Office per Windows (Word, Excel, Power Point), Chemwind, Designer,
programmi di gestione immagini, Internet. Conoscenza dei linguaggi di programmazione: Fortran, Matlab. Conoscenza delle seguenti tecniche strumentali: Microscopia
Ottica, Calorimetria Differenziale a Scansione (DSC), Misure di Proprietà Meccaniche,
Spettrofotometria FT-IR, UV-VIS, Tecniche Cromatografiche: in fase liquida diretta e
inversa, HPLC, cromatografia su strato sottile. Disponibilità a trasferimenti fuori sede.
Elisa Licon
Villafranca (VR), 10/07/1977
Università di Bologna, 20/03/03, Laurea in Chimica (103/110)
Prof.ssa Maria Pizzoli, Dr. Angelo Ferrando
Studio della reazione di transalchilazione di dietilbenzene a etilbenzene su zeolite
V.le Partigiani 14, 46047 Porto Mantovano (Mantova);
Tel: 0376-398930; E-mail: [email protected]
Diploma di Perito Chimico Industriale conseguito presso l’istituto tecnico industriale
statale ‘E. Fermi’ (MN) nel 1996. Il lavoro di tesi, durato di 12 mesi, è stato svolto presso il Centro Ricerche Polimeri Europa di Mantova. Conoscenza scolastica di inglese
parlato e scritto. Conoscenza di programmi informatici: Windows, Word, Excel,
Chemwind, ACD labs, PowerPoint. Conoscenza pratica delle tecniche strumentali: NMR
dello stato solido del 29Si, 13C; EPR; FT-IR.
Maja Marchini
Berna (CH), 15/03/1974
Università di Pisa, febbraio 2003, Laurea in Chimica Industriale (102/110)
Prof. Ciardelli
Sintesi di coloranti azoici e loro dispersione in matrici polimeriche
Via per Nicola 34, 19034 Nicola di Ortonovo (SP);
Tel: 0187/662026; Cell: 3493134726; E-mail: majamarchini @hotmail.com
Luglio 1993: Diploma Istituto Tecnico Commerciale Sperimentale (indirizzo linguistico)
“A. Fossati” di La Spezia, votazione: 52/60.
Capacità di utilizzo strumentazione FT-IR, UV, DSC, TGA, GPC. Ottime conoscenze dei
pacchetto Office (Word, Excel, PowerPoint...), ottime conoscenze dei programmi
Spectrum, Chemdraw, Chemical Windows, buona conoscenza della lingua inglese sia
parlata che scritta, sufficiente conoscenza della lingua francese e tedesca sia parlata
che scritta.
Marzia Mazzacurati
Bentivoglio (BO), 06/01/1978
Università di Bologna, 14/03/03, Laurea in Chimica Industriale (106/110)
Prof. Luigi Angiolini, Dr. Daniele Caretti, Dr. Laura Mazzocchetti
Sistemi polieterei contenenti il gruppo tributilstagno carbossilato in catena laterale
Via Nazionale 21, 40050 Minerbio (BO); Tel: 051/6605074, Cell. 3478818121;
Qualifica professionale di Operatore chimico conseguita presso l’Istituto professionale
“Aldini –Valeriani” di Bologna nel 1995 con votazione 80/100; maturità tecnica di
Perito chimico conseguita presso l’Istituto tecnico “Aldini –Valeriani” di Bologna nel
1997 con votazione 58/60. Discreta conoscenza della lingua inglese. Conoscenza a
livello scolastico della lingua francese. Conoscenza di programmi informatici:
Windows, Word, Excel, Power Point, Adobe Photoshop e Pagemaker, Chemwin.
Conoscenza pratica delle tecniche strumentali FT-IR, H e C-NMR, DSC, TGA, GPC.
48
PMI
NUOVE
FRONTIERE NEI TRATTAMENTI
SUPERFICIALI: LE NANOTECNOLOGIE
di Roberto Canton*
Le nanotecnologie: definizioni e settori di appli cazione
on il nome di nanotecnologie si indica l’insieme di tecnologie che operano in scala
nanometrica (miliardesimo di metro). In
una prospettiva di medio/lungo termine sono tra le
tecnologie in grado di determinare le linee di sviluppo di una grandissima serie di settori e industrie, che vanno dai semiconduttori alle vernici,
dai materiali all’energia, alle nanomacchine.
Tra le nanotecnologie quelle nell’ambito dei trattamenti superficiali della materia, consentono una
serie di opzioni come:
C
•
•
•
trasformare chimicamente le superfici;
depositare nuovi materiali come: metalli, ossidi, polimeri;
fare deposizioni su riporti esistenti.
Alcuni settori di impiego delle nanotecnologie:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Arredamento e casalinghi
Accessori per abbigliamento
Oggetti per nautica
Targhe e scritte per esterni
Meccanica
Biomedicale
Accessori per auto e motocicli
Packaging alimentare, farmaceutico e cosmetico
Dispositivi elettrici e ottici
Negli anni a venire probabilmente assisteremo
all’ingresso delle nanotecnologie nei settori dei
trattamenti superficiali più disparati. Affinché ciò
avvenga sarà però necessaria la convergenza di
tre fattori: interesse da parte dell’industria, processi e impianti industrializzati, ricerca applicata.
Allo stato attuale l’impiantistica per i processi è
matura per affrontare questa sfida; allo stesso
modo l’interesse industriale si sta facendo sempre
più vivo a causa dei costi sempre maggiori legati
all’ecologia e di una serie di normative che nei
prossimi anni limiteranno pesantemente l’impiego
di diversi processi industriali. Allo stato attuale le
nanotecnologie non hanno ancora trovato la loro
collocazione industriale naturale e questo è dovuto ad una carenza di idee applicative. Ciò che
sembra più mancare in questo momento sono
ricercatori con risorse che provino ad applicare le
nanotecnologie ai prodotti più svariati, dai bottoni
al pentolame, e che una volta verificato il valore
aggiunto apportato le propongano all’industria.
Se da una parte la deposizione di materiali innovativi con caratteristiche chimiche, fisiche o meccaniche apre una serie di strade per nuove applicazioni, dall’altra le nanotecnologie possono essere impiegate per sostituire processi tradizionali
(verniciatura, galvanica e conversione chimica) o
in appoggio agli stessi, per aumentare la qualità di
manufatti industriali e commerciali.
Oltre a questo, la peculiarità che contraddistingue
queste nuove tecnologie è la drastica diminuzione
di sostanze o reagenti impiegati in produzione. La
conseguenza di ciò è l’abbattimento dei costi in
produzione e dei sottoprodotti di lavorazione, con
tutti i benefici legati all’ecologia, alla salute dei
luoghi di lavoro, ai costi di smaltimento e in generale ai costi complessivi di produzione.
L’impiego di queste tecnologie, che sono largamente diffuse nel settore della microelettronica già
da diversi decenni, si sta ora affacciando nel
*
campo dei prodotti di largo consumo e nei settori
più disparati: dal tessile, all’industria automobilistica.
MOMA srl, Reggiolo (RE) www.momacoating.it
49
Trattamenti superficiali nanotecnologici con
plasmi freddi
Nell’ambito dei trattamenti superficiali, le nanotecnologie che impiegano “plasmi freddi”, sono in
assoluto le tecnologie più ecologiche. Gli impianti
che sfruttano i plasmi freddi sono intrinsecamente
“puliti” in quanto, operando a bassa pressione,
impiegano bassissime quantità di reagenti e di
conseguenza formano sottoprodotti di processo in
quantità irrilevante; infatti non necessitano di
alcun smaltimento di sostanze chimiche.
Il plasma di un gas, definito anche il “4° stato della
materia”, è composto da atomi o molecole ionizzati, cioè elettroni e ioni non legati fra loro e può
esistere in una gamma molto ampia di temperature e pressioni.
I plasmi definiti freddi sono caratterizzati da pressioni da diecimila a qualche centinaio di volte inferiori a quella dell’ambiente; grado di ionizzazione
pari a una specie carica ogni milione di specie
neutre; temperatura media di qualche decina di
gradi Celsius.
La chiave della particolarità e della applicabilità
dei plasmi freddi è rappresentata dalla condizione
che accanto a una popolazione di elettroni aventi
temperature dell’ordine di decine di elettronvolt
conviva una popolazione di specie reattive la cui
temperatura è prossima a quella ambiente.
Questo presupposto permette di trattare molti tipi
di materiali senza termo-degradarli.
Le interazioni tra elettroni altamente energetici e
gas, creano nella fase plasma un concentrato di
specie reattive non convenzionali, che non sarebbe possibile ottenere altrimenti a temperature così
basse. Allo stato di plasma si possono trovare
frammenti molecolari ionizzati e non, radicali liberi, molecole e atomi in stati energicamente eccitati. Questi ultimi, tornando allo stato fondamentale,
emettono luce nel visibile e nell’ultravioletto,
dando al plasma il tipico aspetto luminescente e
aggiungendo una componente fotochimica, alla
complessa serie di interazioni che costituiscono la
chimica del plasma.
Tipo di gas
Inorganico
Organico o con
atomi in grado
di formare
polimeri
Interazioni
Impiantazione di atomi o
molecole (Plasma Grafting)
Ablazione superficiale
(Plasma Etching)
Deposizione di
polimeri
Scegliendo gas appropriati e modificando opport unamente le condizioni del plasma è possibile otten e re specifiche interazioni tra materia e plasma.
Nell’ambito della deposizione di film sottili le
applicazioni sono innumerevoli e vanno dalla
deposizione di:
•
•
•
metalli;
ossidi, nitruri, carbofluoruri;
polimeri;
alla deposizione di nuovi strati di materiale su
materiale preesistente.
Fermo restando che le ricerche nel settore della
chimica dei plasmi sono in continua evoluzione,
allo stato attuale i trattamenti superficiali che si
possono operare sono davvero innumerevoli e
l’applicazione ai prodotti di largo consumo sta
riscuotendo sempre più attenzione per l’ecologicità del sistema.
Tra i processi più innovativi che impiegano plasmi
a bassa pressione, PECVD e Plasma Grafting
50
mostrano una serie di vantaggi che difficilmente si
riscontrano in altre tecniche superficiali, nello specifico:
•
applicabilità su ogni tipo di materiale solido
(plastica, metallo, proteine, carboidrati);
•
temperature di trattamento vicine a quella
ambiente (assenza di termodegradazioni);
quantità di reagenti impiegati esigua;
assenza di residui sui prodotti trattati e di contaminazione ambientale;
tempi di applicazione da qualche secondo a
qualche decina di minuti;
versatilità di applicazione;
ambiente sterilizzante.
•
•
•
•
•
modo covalente con la superficie del polimero in
quanto anch’essa viene attivata dal plasma.
Il giusto bilanciamento tra elasticità e durezza consente inoltre di avere importanti proprietà antigraffio. Inoltre, un film a base di quarzo resiste agli
attacchi chimici di acidi, basi e solventi organici e
alla luce UV-Visibile.
Vediamo ora alcune applicazioni per il PECVD:
PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour
Deposition)
Principio: polimerizzazione a temperatura ambiente di un film organico o inorganico ottenuta portando i gas reagenti allo stato di plasma.
La polimerizzazione in fase plasma, nota anche
come PECVD, consente di rivestire con film sottili
qualsiasi tipo di materiale. Il reagente principale
( m o n o m e ro), miscelato eventualmente con altri
gas, viene portato allo stato di plasma ad una pre ssione intorno ai 0,01-1 mbar. Una volta innescato
il plasma, il monomero si frammenta e si lega con
a l t re molecole per form a re un polimero il quale
c rescerà sulla superficie dell’oggetto da trattare .
Applicazioni industriali: l’applicazione in PECVD
più diffusa è la deposizione di film trasparenti di
quarzo denominati anche SiOx.
L’esperienza comune ci mostra che i composti a
base di silicio e ossigeno, ovvero il quarzo e il
vetro, evidenziano eccellenti proprietà barriera nei
confronti di gas, liquidi e metalli pesanti. I film di
SiOx conservano tutte queste proprietà ma con
elevate capacità elastiche (fino anche a 180°) e di
resistenza all’impatto. Questo è reso possibile dal
fatto che il film generato nel plasma si lega in
51
•
settore biomedicale (elevata biocompatibilità);
•
protezione alla corrosione per metalli e leghe;
•
barriera al rilascio di molecole dal substrato;
•
barriera alle sostanze chimiche (gas e liquidi),
antigraffio.
Plasma grafting
Principio: consiste nell’inserimento di gruppi chimici formatisi in fase plasma sulla superficie di un
polimero sintetico o naturale.
Scegliendo opportuni plasmi è possibile modificare ,
su scala nanometrica, le caratteristiche chimiche
superficiali di un polimero a temperatura ambiente.
L’effetto dell’esposizione al plasma è limitato alla
zona di contatto con il materiale, così le proprietà
fisiche del polimero non vengono alterate.
Applicazioni industriali: a seconda del gas impiegato è possibile scegliere quali gruppi chimici
inserire come ad esempio ammine, ossidrili, carbossili, fluoruri, cloruri, o altro.
Il risultato è un nuovo prodotto che mantiene
sostanzialmente le stesse caratteristiche fisicomeccaniche ma con una diversa possibilità di
interagire con la materia circostante.
Trattamenti ottenuti con plasmi ossidanti quali
aria, ossigeno, azoto, anidride carbonica, su polimeri sintetici come polietilene, polipropilene,
politetrafluoroetilene, poliammidica, poliure t a n o ,
policarbonato e su polimeri naturali come lana,
cotone, seta, conducono ad un aumento considerevole della bagnabilità dovuta alla formazione di
gruppi polari in superficie, permettendo così di
trasform a re una superficie idro repellente in idrofila. Queste caratteristiche indotte dal “plasma
grafting” trovano un’applicazione industriale
nella verniciatura, nella tintura tessile e nell’applicazione di collanti. Se consideriamo un foglio
di polietilene si può osservare (Tabella seguente)
che variando il tipo di plasma si ottengono diversi valori di bagnabilità all’acqua della superficie.
Le variazioni, riferite all’“angolo di contatto” per
una goccia d’acqua, sono ascrivibili ai diversi
contributi polari che i differenti plasmi riescono
ad indurre.
Plasma
CO2
CO
NO
O2
NO2
PE non trattato
ϑ (gradi)
Impiegando come reagenti fluoruri organici o inorganici (CF4, C2F6, SF6, NF3, SiF4, …) è possibile
“innestare” atomi di fluoro in superficie, consentendo così di trasformare la superficie del materiale in un polimero simile al politetrafluoroetilene
(Teflon®) e quindi con spiccate caratteristiche di
idrofobicità e oleorepellenza.
Nel seguente spettrogramma seguente sono
mostrati i risultati di un’analisi chimica superficiale mediante XPS di una seta trattata al plasma di
SF6. Confrontando gli spettri XPS della seta trattata e non si evidenzia la presenza del segnale del
fluoro a seguito del trattamento.
8
16
25
35
37
102
Nelle seguenti foto sono mostrate le nuove caratteristiche superficiali prodotte da un plasma ad O2
su diversi tipi di polimeri posti a contatto con una
soluzione di acqua e colorante.
Applicazioni Biomediche: nel settore industriale i
trattamenti superficiali con il plasma grafting sono
stati primariamente sfruttati in ambito biomedicale. L’applicazione di questa tecnologia consente
infatti di modificare le caratteristiche chimiche
della plastica senza l’impiego di sostanze aggressive che potrebbero rilasciare prodotti non biocompatibili.
La possibilità di pilotare il processo, scegliendo
quali gruppi chimici impiantare sulle superfici, ha
per esempio permesso la creazione di nuove piastre per culture cellulari o dispositivi con enzimi o
biomolecole immobilizzati. Poiché le condizioni in
cui viene prodotto il plasma sono avverse alla vita,
i materiali trattati vengono anche sterilizzati. La
foto al SEM è di una spugna di Poliuretano trattata con plasma ad O2. I trattamenti mediante “plasma freddo” non modificano le caratteristiche
morfologiche dei materiali ma solo quelle chimiche, nella fattispecie questa spugna in PUR, dopo
un trattamento di qualche decina di secondi, arriva ad assorbire 200 µl d’acqua al posto di 20 µl.
52
lo spirito ecologico che le nanotecnologie sposano. Normalmente chi si affida a queste nuove tecnologie impiega come sistema di preparazione un
impianto ad ultrasuoni in quanto consente un
buon grado di pulizia al minor impatto ambientale
oggi possibile.
Bibliografia
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Impianti industriali per PECVD e Plasma
Grafting
Gli impianti per il trattamento al plasma sono
sommariamente costituiti da una camera da
vuoto, un sistema di pompaggio, un generatore di
radiofrequenza a 13,56 MHz e un porta-campioni.
Una volta portato l’impianto al livello di vuoto
desiderato, che si aggira intorno a 0,1 mbar, vengono introdotti i gas e quindi portati allo stato di
plasma attraverso l’applicazione della radiofrequenza, diventano così reattivi.
Va sottolineato che gli impianti che impiegano il
vuoto sono nella maggior parte dei casi impianti
che operano in discontinuo; le fasi che contraddistinguono la lavorazione sono distinguibili in carico del materiale, messa in vuoto dell’impianto,
trattamento e infine scarico del prodotto. Le fasi di
carico e scarico possono essere gestite dal personale o da sistemi automatici.
Un aspetto importante sono le operazioni di lavaggio precedenti ai trattamenti in vuoto. Le superfici
da trattare devono essere prive di contaminanti
come polveri, grassi od oli. La scelta del tipo di
lavaggio da adottare dovrebbe essere in linea con
53
Didattica macromolecolare
MASTER MATÉRIAUX POLYMÈRES
TECHNOLOGIES AVANCÉES
C
on il pre s e n t e
anno accademico ha preso
vita una iniziativa didattica franco-italiana nell’ambito dei materiali polimerici. Si tratta del Master
“Matériaux Polymères pour
Technologies Avancées” che
ha come Università Coordinatrice l’Université Joseph
Fourier Grenoble I (Responsabile: Marguerite
Rinaudo) e come Università partner: l’Università
degli Studi di Torino, il Politecnico di Torino, l’INPG
di Grenoble, l’Université de Savoie, l’École Supérieure
de Plasturgie d’Oyonnax. Il Master rientra tra le iniziative dell’Università Franco-Italiana descritta brevemente nel Riquadro 1.
Per gli studenti italiani (quest’anno cinque) il
Master coincide con un orientamento del loro
Corso di Laurea, ovvero in Ingegneria dei Materiali
per chi sia iscritto al Politecnico, e in Scienza dei
Materiali, per chi provenga dall’Università di
Torino: al termine dell’anno essi otterranno la tradizionale Laurea ed insieme il Diploma Master.
Il primo semestre, oramai trascorso, ha visto i
ragazzi impegnati in corsi specialistici (Riquadro
2), in corsi di lingua e nella conduzione di un miniprogetto di ricerca, dopo un breve modulo iniziale
di revisione (remise à niveau). Il lavoro ha richiesto la mobilità di studenti e di professori: gran
parte è stato fatto a Grenoble, dove gli italiani si
sono trasferiti all’inizio di settembre, sotto la direzione di Docenti francesi e Docenti italiani; una
settimana è stata tutta italiana, tra Torino ed
Alessandria nelle due sedi del Politecnico (foto).
Per il prossimo semestre, gli studenti saranno
impegnati in uno stage in azienda o in un lavoro di
tesi presso le Università aderenti al progetto; a settembre è previsto il conferimento del titolo di
Master.
POUR
L’Università franco-italiana o italo-francese, UFI,
ha sede a Torino e Grenoble e la sua creazione
rientra nel più ampio progetto di costruzione di
u n ’ “ E u ropa della conoscenza” secondo lo spirito
delle dichiarazioni della Sorbona (25 maggio
1998) e di Bologna (19 giugno 1999) che prospettano l’armonizzazione dei sistemi universitari
e u ropei. L’UFI mira alla formazione di quadri italofrancesi che siano preparati a lavorare in un contesto europeo. Intende quindi mettere in rete le istituzioni universitarie italiane e francesi impegnate
in progetti che coinvolgano i due paesi. Essa vuol
rappresentare il motore di una rete universitaria
binazionale per l’insegnamento, la ricerca e il con seguimento di diplomi organizzati congiuntamen te, che rilascino titoli comuni riconosciuti conte stualmente in Italia e in Francia, promuovendo iniziative formative comuni, quali corsi integrati e
doppi diplomi, favorendo le tesi in co-tutela e i programmi di dottorato, facilitando la mobilità di studenti, giovani ricercatori, docenti e personale
amministrativo fra i due paesi.
Per saperne di più: http://www.universite-francoitalienne.org
Liste de cours/Elenco dei corsi
Module de base/Modulo di base
Il s’agit d’une remise à niveau de l’ensemble
des étudiants et d’une nitiation pour ceux des
étudiants qui n’ont pas au préalable eux de
cours sur les polymères. Ce module fera large ment appel aux multimedia et au travail per sonnel. Il comprendra un travail en laboratoire.
Si tratta di un corso che riprende i fondamenti
della chimica dei polimeri, le principali tecniche di caratterizzazione e le più comuni operazioni di trasformazione dei materiali polimerici.
54
4 modules spécialisés/Corsi specialistici
Matériaux Polymères pour Micro et optoélectroni que/Materiali polimerici per micro e optoelettronica
Matériaux nanostructurés/Materiali nanostrutturati;
Phénomènes de transpor t en milieux
pore u x/Fenomeni di trasporto in mezzi porosi;
Biomatériaux/Biomateriali.
3 modules optionnels choisis dans une liste proposée
aux étudiants/3 moduli a scelta dello studente tra I
seguenti
Outils
d’Investigation
des
Matériaux
Polymères/Tecniche di caratterizzazione dei polimeri;
Outils Prédictifs du Comportement des Matériaux
Polymères et Systèmes Hétérogènes/Modellizzazione
del comportamento dei materiali polimerici e di sistemi eterogenei
Dégradation
et
Stabilisation
des
Polymères/Degradazione e stabilizzazione dei polimeri
Rhéologie et mise en for me des Matériaux
P o l y m è re s/Reologia e trasformazione dei polimeri
Propriétés mécaniques des polymers/ p ro p r i e t à
meccaniche dei polimeri
Economies d’entre p r i s e s/Economia aziendale
55
Gli studenti del Mastaire, insieme con il Rettore
dell’Università Franco-Italiana Michel Duclot, Roberta
Bongiovanni e Gianni Camino (Politecnico di Torino):
una pausa durante il soggiorno ad Alessandria.
I Congressi futuri
Nel corso della seconda metà del 2003 ci saranno importanti manifestazioni organizzate e/o sponsoriz zate dall’AIM tra cui l’EUPOC 2003 organizzato insieme al Politecnico di Milano e all’ISMAC-CNR, la 2 nd
EPF School dedicata ai Nanostructured Polymer Materials e a Pisa, in settembre, il XVI Convegno
Italiano di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole, il tradizionale convegno biennale dell’AIM. Infine
in ottobre a Tirrenia (Pisa) si terrà la Nato ASI Macromolecules 2003.
AIM Magazine ha presentato diffusamente queste manifestazioni nei numeri scorsi. Ormai è tutto in rete
e qui ci limitiamo a riportare dei riquadri con le informazioni fondamentali e gli indirizzi da contattare.
EPF 2ND SUMMER SCHOOL
AIM XXV SCUOLA MARIO FARINA
GFP JOURNÉES PÉDAGOGIQUES
NANOSTRUCTURED POLYMER MATERIALS
Gargnano, Brescia, Italy, Palazzo Feltrinelli, 25-30 Maggio, 2003
http://www.dcci.unipi.it/~bea/epfschool2003
The second circular is now available, please contact:
EPF 2nd Summer School “Nanostructured Polymer Materials”
Elisa Taburoni, Dip. Chim. Chim. Ind.le
Università di Pisa, via Risorgimento 35, 56126 Pisa (Italy)
Fax +39 50 918320 or 918260; E-mail: [email protected]
56
International Symposium on
STEREOSPECIFIC POLYMERIZATION AND
STEREOREGULAR POLYMERS
(EUPOC 2003)
in honor of Giulio Natta on the occasion of the centenary of his birth
Milano, Italy, June 8-12, 2003
http://server1.dcci.unipi.it/~bea/eupoc03/
The program is now available. For more information contact:
Giovanni Ricci, E-mail: [email protected]
XVI CONVEGNO ITALIANO DI SCIENZA E
TECNOLOGIA DELLE MACROMOLECOLE
Pisa, 21-25 settembre 2003
Aula Convegni – Area della Ricerca CNR
Il programma del convegno è ormai definito. Potete trovare tutte le informazioni
necessarie per la preparazione degli abstract, la sistemazione logistica e per il pagamento della quota di iscrizione sul nostro sito www.aim.it.
Per informazioni contattare:
Mariano Pracella, E-mail: [email protected]
Mauro Aglietto, E-mail: [email protected]
NATO ASI MACROMOLECULES 2003
Chemical Modification and Blending of Synthetic and Natural Macromolecules for
Preparing Multiphase Structural and Functional Materials: Principles, Methods
and Properties
Tirrenia, Pisa, Italy, Grand Hotel Golf, 6-16 Ottobre 2003
More information in: http://server1.dcci.unipi.it/~bea/natoasimacromol-2003/
57
I Congressi svolti
COMMEMORAZIONE ALL’ACCADEMIA DEI
LINCEI DEL CENTENARIO DELLA NASCITA
DEL PROF. GIULIO NATTA
Riteniamo interessante e utile per i nostri lettori riportare stralci dell’intervento introduttivo del prof.
Paolo Corradini in occasione del Convegno organizzato dai Lincei per celebrare il centenario della nasci ta del prof. Giulio Natta.
R
che, degli elastomeri e delle fibre ne è stata infatti
profondamente influenzata.
Nel 1963 il prof. Ziegler e il prof. Natta hanno ricevuto insieme il Premio Nobel per la Chimica.
Il prof. Fredga, nel discorso di presentazione per il
Premio Nobel, ha messo in evidenza come la
nostra epoca stia assistendo al graduale rimpiazzo
di materiali tradizionali (come vetro, porcellana,
legno, metalli) con materiali sintetici, le materie
plastiche, ottenibili per polimerizzazione (di molecole piccole).
Il prof. Ziegler ha inventato un metodo interamente nuovo di polimerizzazione, in particolare dell’etilene, realizzando la crescita delle catene polimeriche (completamente lineari) per addizione su
legami metallo-carbonio. Questa addizione catalitica è molto più dolce di quella nota precedentemente su radicali liberi, che può dare invece catene con ramificazioni o altre anomalie.
Se invece dell’etilene si polimerizza il propilene,
questo potrebbe dar luogo a catene, con un gruppo laterale metilico (CH3) ogni due atomi di carbonio; questo gruppo laterale potrebbe essere
orientato a destra oppure a sinistra lungo la catena.
Quando questi orientamenti sono distribuiti a
caso, la catena ha una configurazione spaziale
irregolare. Il prof. Natta ha trovato tuttavia che
certi tipi di catalizzatori Ziegler portano a macromolecole stereoregolari, cioè a macromolecole
con una struttura spazialmente uniforme. In queste
catene tutti i gruppi laterali puntano a destra,
oppure tutti a sinistra, e le catene si dicono isotat-
icorre quest’anno il centenario della nascita di Giulio Natta, professore di Chimica
Industriale nel Politecnico di Milano,
Accademico Linceo e Premio Nobel per la
Chimica 1963 (Porto Maurizio, oggi Imperia, 26
febbraio 1903).
Le scoperte fatte dal prof. Giulio Natta hanno dato
una grande spinta al progresso della Scienza e
hanno messo a disposizione dell’uomo tutta una
serie di nuovi materiali, di cui tutti noi usufruiamo
per il nostro benessere. Basti pensare al polipropilene isotattico, la cui produzione, partita da zero
negli anni Cinquanta, supera attualmente nel
mondo 25 milioni di tonnellate all’anno, per un
consumo medio di circa quattro chilogrammi
all’anno per abitante della terra!
La possibilità di ottenere un polimero cristallino
dal propilene (ricavabile in grandi quantità dal
petrolio), polimero denominato poi polipropilene
isotattico, fu scoperta da Giulio Natta e dai suoi
collaboratori nel marzo 1954; le corrispondenti
macromolecole sono caratterizzate dalla presenza
di lunghe sequenze di unità monomeriche che
hanno la stessa configurazione, dando luogo, allo
stato solido, ad una conformazione elicoidale.
Al riguardo, le prime due Memorie pubblicate furono presentate proprio all’Accademia dei Lincei nel
dicembre 1954.
La scoperta della polimerizzazione stereospecifica
ha aperto un periodo nuovo nella chimica macromolecolare, il cui interesse non è solo scientifico,
ma anche pratico; l’industria delle materie plasti-
58
tiche. L’intorno molecolare dell’atomo di metallo,
sul quale si addizionano le unità monomeriche ha
una forma tale da permettere una sola orientazione definita per i gruppi laterali.
Queste dichiarazioni di Fredga, e dichiarazioni
analoghe di Natta nel discorso d’investitura, si
possono considerare profetiche rispetto a ritrovati
scientifici e conclusioni certe ottenute molto più
recentemente (sulle più recenti ricerche si veda ad
esempio l’articolo di Paolo Corradini: “Regio- e
stereoselettività nelle polimerizzazioni con catalizzatori Ziegler-Natta” nel Volume 25 “Giornata
Lincea: Enzimi e Catalizzatori Chimici”, Roma,
Accademia Nazionale dei Lincei, 1998).
Nel corso dei due giorni del Convegno sono state
tenute 10 conferenze, che elenchiamo qui di
seguito e che l’Accademia dei Lincei raccoglierà
in un volume dedicato a Giulio Natta.
1. John A. Ewen: Polypropylene through the Eyes
of a Metallocene
2. Hans-Herbert Brintzinger: Catalyst Models and
the Evolution of Olefin Polymerization Catalysis
3. Gaetano Guerra: Impact of Natta’s Discoveries
on Industry and Uses of Polypropylene in
Everyday Life
4. Paolo Galli: The Polypropylene Technology: a
Revolutionary Development, Unique in the
History of Polymer Materials
5. Luigi Resconi: Control over the Enchainment
Modes of Propylene: from Stiff Plastic to
Elastomer
6. Giampiero Morini: The Role of Electron Donors
in Heterogeneous Ziegler-Natta Catalysts
7. Gerhard Fink: Some Insight into Molecular
Mechanistic Details of Stereospecific Working
Catalysts
8. Walter Kaminsky: New Polymeric Materials by
Metallocenic Catalysis
9. Bernard Lotz: Isotactic Polypropylene Crystal
Structures: a Tale of Nightmares, Frustration
and Beauty
10. Giuseppe Allegra: Chain Mobility in Non-stereoregular and Stereoregular Polymers
Nella motivazione di Fredga si legge ancora:
“I polimeri isotattici mostrano caratteristiche molto
interessanti. Mentre le catene idrocarburiche ordinarie hanno una forma a zig-zag, le catene isotattiche formano eliche, da cui i gruppi laterali spuntano in fuori. Questi polimeri danno origine a nuovi
prodotti sintetici, come tessuti che sono leggeri e
forti nello stesso tempo e funi che galleggiano sull’acqua, per citare solo due esempi.
La Natura sintetizza molti polimeri stereoregolari,
per esempio la cellulosa e la gomma. Si pensava
finora che questo fosse un monopolio della
Natura, che operava con biocatalizzatori noti
come enzimi. Ma adesso il prof. Natta ha rotto
questo monopolio”.
Paolo Corradini
59
CALENDARIO CONGRESSI
2003
8-12 giugno
Milano
Italia
EUPOC 2003 European Polymer Conference on Stereospecific Polymerization
and Stereoregular Polymers
Scientific and Organizing Secretariat: Giovanni Ricci, ISMAC - CNR, via E. Bassini
15, 20133 Milano, Italy; Tel. +39 2 23699376/378; Fax +39 2 2362946
E-mail: [email protected]; http://server1.dcci.unipi.it/~bea/eupoc03/
7-8 giugno
Baltimore Harbor
Marriot Baltimore
Maryland USA
Waters: GPC/Polymer Analysis Training Seminar
Contact person: G.C. Berry, 4400 Fifth Ave, Pittsburgh, PA 15213 (USA)
Tel. 412 268 3131; Fax 412 268 6897; http://www.chem.cmu.edu/ispac/
8 giugno
Baltimore Harbor
Marriot Baltimore
Maryland USA
Short Courses: ISPAC: “Advanced Topics on Polymer Characterization”
9-12 giugno
Baltimore Harbor
Marriot Baltimore
Maryland USA
16th International Symposium on Polymer Analysis and Characterization
Joint Meeting with Waters International GPC-2003
22-27 giugno
Taormina
Italia
16th International Symposium on Plasma Chemistry
ISPC-16 Scientific Secretariat: Department of Chemistry, University of Bari
via Orabona 4, 70126 Bari, Italy; Fax +39 080 5443405; E-mail: [email protected]
22-27 giugno
Torino
Italia
II Congresso Nazionale del ChiBeC “La scienza dell’arte”
nell’ambito del Congresso Nazionale della Società Chimica Italiana (SCI)
Torino Esposizioni, Corso Massimo D’Azeglio 15, Torino
Segreteria Organizzativa: Signora Giusy Spinasanta COREP, corso Duca degli
Abruzzi 24, 10129 Torino; Tel. +39 11 5645103; Fax +39 11 5645199; E-mail:
http://www.sci2003.unito.it/
23-27 giugno
Stoccolma
Svezia
European Polymer Federation EPF03 Europolymer Congress
Congress Secretariat: Stockholm Convention Bureau (StoCon) Box 6911
Se-102 39 Stockholm, Sweden; Tel. +46 8 54651500; Fax +46 8 54651599; Email: [email protected]; http://www.polymer.kth.se/eng/comingup_epf2003.htm
24-27 giugno
L’Aquila
Italia
IV Congress and International Exposition “Added Value and Recycling of
Industrial Waste”
Segreteria Organizzativa: S.B.S. di Bricca Mirella, via dei Giardini, 20B, 67100
L’Aquila; Tel. e Fax: +39 862 414370; Cell. +39 330/933330; E-mail: [email protected]; http://www.varirei.ing.univaq.it
60
27 giugno-2 luglio
Stoccolma
Svezia
Stone 2004: The 10th International Congress on Deterioration and
Conservation of Stone
Stockholm Convention Bureau STONE 2004, Box 6911; SE-102 39 Stockholm,
Sweden; Fax +46 8 348441; E-mail: [email protected]
29 giugno-2 luglio
Ischia (NA)
Italia
IV Convegno Nazionale sulla Scienza e Tecnologia dei Materiali INSTM 2003
C o rrispondenza e Segreteria Convegno: Claudia Bettaccini Consorzio INSTM, via B.
Varchi 59, 50132 Firenze; Tel. +39 55 2466801/2343125; Fax +39 55 2345852
29 giugno-4 luglio
Venezia
Italia
New Frontiers in Molecular Catalysis
Persona di Riferimento: dott.ssa Michela Signorotto, Dipartimento di Chimica
Dorsoduro 2137, 30123 Venezia, Fax +39 41 2348517; E-mail: [email protected]; www.unive.it/chimica/seminar/index.htm
30 giugno-4 luglio
Boston
USA
International Symposium on Ionic Polymerization
Prof. R.P. Quirk Department of Polymer Science The University of Akron Akron
OH-44325-3909, USA; Tel. +1 330 9727510; Fax +1 330 9725290; E-mail:
[email protected]; http://www2.uakron.edu/cpspe/iupac/ip2003.htm
13-17 luglio
Maastricht
Olanda
TPOs in Automotive 2003
Conference Chairman: Amos Golovoy AG Research; Tel. 734 812 2644; E-mail:
[email protected]
14-17 luglio
Praga
Repubblica Ceca
42nd Microsymposium on Degradation, Stabilization and Recycling of Polymers
P.M.M. Secretariat: Institute of Macromolecular Chemistry Academy of Sciences of
the Czech Republic, Heyrovského nám. 2, CZ-162 06 Praha 6, Czech Republic
Tel. +420 296809332; Fax +420 296809410; E-mail: [email protected]
http://www.imc.cas.cz/sympo/42micros.html
20-25 luglio
Shanghai
Cina
17th International Symposium on Fluorine Chemistry
Information: prof. Feng-Ling Qing, Shanghai Institute of Organic Chemistry
Chinese Academy of Sciences, 354 Fenglin Lu, Shanghai 200032, Cina
Fax 86 21 64166128; E-mail: [email protected]; http://www.sioc.ac.cn/isfc
21-24 luglio
Praga
Repubblica Ceca
22nd Discussion Conference of P.M.M. on Spectroscopy of Partially Ordered
Macromolecular Systems
Dr. Drahomir Vyprachticky Institute of Macromolecular Chemistry Academy of
Sciences of the Czech Republic Heyrovskeho nam. 2 CZ-162 06 Praha 6, Czech
Republic Tel. +420 2 204 03251; Fax +420 2 353 57981; E-mail:
[email protected] http://www.imc.cas.cz/sympo/22discon.html
22-25 luglio
Bangkok
Thailandia
Advances in Petrochemicals and Polymers in the New Millennium
Dr. Pomthong Malakul, dr. Kitipat Siemanond; E-mail: [email protected]
Dr. Rathanawan Magaraphan, The Petroleum and Petrochemical College,
Chulalongkorn University, Chulalongkorn Soi12 Phayathai Rd., Pathumwan,
Bangkok 10330, Thailand; Tel. 66 2 2184135; Fax 66 2 2154459;
www.ppc.chula.ac.th/conference.htm
10-15 agosto
Ontario
Canada
IUPAC 39th Congress: Chemistry at the Interfaces
39th IUPAC Congress and 86th Conference of the Canadian Society for Chemistry
National Research Council Canada, Conferences Services Office, Building M-19
Montreal Road, Ottawa, Ontario, K1A oR6, Canada; Tel. +1 613 9930414; Fax +1
613 9937250; E-mail: [email protected]
61
24-29 agosto
Basel
Svizzera
11th European Congress on Biotechnology
ECB 11, c/o Convention Center Basel, Messeplatz, CH-4021 Basel, Switzerland
Tel. +41 58 2062828; Fax +41 58 2062185; E-mail: [email protected]
12-13 settembre
Atene
Grecia
1st International Workshop on “Reactive Processing of Polymers”
C o n t a t t a re:prof. Francesco Paolo La Mantia, Dip. di Ingegneria Chimica dei Processi
e dei Materiali, Università di Palermo, viale delle Scienze, 90128 Palermo, Italy
www.dicpm.unipa.it/lamantia
12-14 settembre
Durham
UK
South Africa
Material Discussion 6: Controlled Polymer Architectures –
From Micro to Meso Scale
Information from: Christine Hall, Royal Society of Chemistry, Burlington House
Piccadilly, London W1J 0BA, UK; Tel. +44 20 74378656; Fax +44 20 77341227;
17-19 settembre
Lille – Villeneuve
d’Ascq
Francia
FRPM ‘03 Fire Retardancy and Protection of Materials 2003
General Secretary: Sophie Duquesne (PERF - ENSCL, Lille)
Xavier Flambard (GEMTEX - ENSAIT, Roubaix); Charaf Jama (PERF - ENSCL, Lille)
Tel: +33 3 20434925; Fax + 33 3 20436584; E-mail: [email protected]
http://www.ensc-lille.fr/actu/frpm/frpm03.html
21-26 settembre
Firenze
Italia
ECIS 2003 XVII Conference European Colloid and Interface
Conference Secretariat: Pierandrea Lo Nostro - Dept. Chemistry, Univ. of Florence
via della Lastruccia 3, 50019 Sesto Fiorentino, Florence, Italy; Tel. +39 55
4573010; Fax +39 55 4573036; E-mail: [email protected]
22-25 settembre
Pisa
Italia
XVI Convegno Italiano di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole
Segreteria AIM: c/o Dip. di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa
via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Italy, Tel. +39 50 918269, Fax +39 50 918260;
E-mail: [email protected]; Tutti i dettagli sul sito: http://www.aim.it
28 sett. - 1 ott.
Dresda
Germania
Reactive Polymers in Inhomogeneous Systems, in Melt and at Interfaces
Symposium secretariat: Dirk Kuckling, TUD Tel. +49 351 46333788
Jutta Hunger, TUD; Tel. +49 351 46337122; Dresden University of Technology
Institute of Macromolecular Chemistry and textile Chemistry; D-01062
http://www.chm.tu-dresden.de/react2003
5-8 ottobre
Balatonfüred
Conference on “Interfaces and Interphases in Multicomponent Materials”
Ungheria Conference Secretariat: Ms. Edina Epacher and Ms. Lívia Dányádi
Budapest University of Technology and Economics, Department of Plastics and
Rubber Technology, H-1521 Budapest, P.O. Box 91, Hungary
Tel. +36 1 4632479; Fax +36 1 4633474; E-mail: interfaceconf
6-8 ottobre
Bouchenville,
Quebec, Canada
Polymer Nanocomposites 2003
2nd I n t e rnational Symposium on Polymer Nanocomposites Science and technology
Web site: www.nanocomposites2003.com
6-16 ottobre
Tirrenia (Pisa)
Italia
NATO ASI Macromolecules 2003 Chemical Modification and Blending of
Synthetic and Natural Macromolecules for Preparino Multiphase Structural and
Functional Materials: Principles, Methods and Properties
Organizational Aspects: B. Pistoresi and E. Taburoni
Corresponding Address Meeting NATO-ASI Science: Dipartimento di Chimica e
Chimica Industriale, Via Risorgimento 35, 56126 Pisa, Italy
Fax + 39 50 918320/918260; E-mail: [email protected]
http://server1.dcci.unipi.it/~bea/natoasimacromol-2003/
62
13-15 ottobre
Alessandria
Italia
12th Postdoctoral Course on “Fundamentals of Polymer Degradation
and Stabilisation”
Centro di Cultura per l’Ingegneria delle Materie Plastiche, Gianluca Capra, CDCMP
Viale Michel 5, 15100 Alessandria; Tel. +39 131 229324; Fax +39 131 229331
E-mail: [email protected]; http://www.cdcmp.it
22-24 ottobre
Hotel La Residenza
Capri (Na) Italia
New Polymeric Materials
An international Symposium in Honour of prof. Frank E. Karasz on the occasion
of his 70th birthday
Send enquires to: dr. G. Ragosta or dr. P. Musto, ICTP, CNR, via Campi Flegrei 34,
Cmp. Olivetti, 80078 Pozzuoli (NA), Italy; E-mail: [email protected];
[email protected]
10-12 novembre
San Francisco
California, USA
1st International Conference on Bio-based Polymers ICBP 2003
Organiser: Executive Conference Management; Venue: Crowne Plaza Union Square
San Francisco, California; Contact: [email protected]
12-14 novembre
Saitama
Giappone
Nanocomposites 2003: Bringing New Value to Polymers
Contact person: Tadahisa Iwata, Polymer Chemistry Laboratory, RIKEN Institute
Hirosawa, Wako-shi, Saitama 351-0198, Japan; Tel. +81 48 4679586
Fax +81 48 4624667; http://www.riken.go.jp/lab-www/polymer/icbp2003.html
2004
6-9 giugno
Lecce
Italia
Innovative Materials and Technologies for Construction and Restoration 2004
P rof. Antonio La Tegola, Chairman IMTCR04, Department of Innovation Engineering
University of Lecce, via per Monteroni 73100 Lecce; Tel. +39 832 320241
Fax +39 832 320237; http://www.imtcr04.unile.it
7-10 aprile
Lisbona
Portogallo
6th International Symposium on the Conservation of Monuments in the
Mediterranean Basin
Secretariat of the Symposium: Prof. Luis Aires Barros, Laboratório de Mineralogia
e Petrologia, Instituto Superior Técnico Av. Rovisco Pais 1049-001 Lisboa
Tel. +351 21 8400806; Fax +351 21 8400806
E-mail: [email protected]; [email protected];
http://mega.ist.utl.pt/monubasin2004
4-9 luglio
Parigi
Francia
40th International Symposium on Macromolecules World Polymer
Congress MACRO 2004
MACRO 2004 Secretariat: Laboratoire de Chemie des Polymères Case 185
Université P. & M. Curie, Place Jussieu 3, 75252 Paris cedex 05
63
LIBRI
E
ATTI AIM
Materiali polimerici strutturali
Atti dell’XI Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1989, volume di
425 pagine, e 18,07
Copolimeri
Atti del XII Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1990, volume di
440 pagine, e 18,07
Processi industriali di polimerizzazione: aspetti fondamentali
e tecnologici
Atti del XIII Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1991, volume di
433 pagine, e 23,24
Metodi spettroscopici di caratterizzazione dei polimeri
Atti del XIV Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1992, volume di
477 pagine, e 25,82
Massa e dimensioni di macromolecole
Atti del XV Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1993, volume di
347 pagine, e 25,82
Materiali polimerici: struttura e processabilità
Atti del XVII Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1995, volume di
386 pagine, e 23,24
Degradazione e stabilizzazione dei materiali polimerici
Atti del XVIII Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1996, volume di
408 pagine, e 23,24
Polimeri in medicina
Atti del XIX Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1997, volume di
355 pagine, e 20,66
I polimeri espansi
Atti del XX Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1998, volume di
363 pagine, e 20,66
Materiali polimerici cristallini e liquidi cristallini
Atti del XXI Convegno-Scuola AIM, Gargnano 1999, volume di
438 pagine, e 20,66
Atti del XIV Convegno Italiano di Scienza e Tecnologia delle
Macromolecole
Salerno, 13-16 settembre 1999, volume I+II, e 20,66
Fondamenti di Scienza dei Polimeri
Volume di 944 pagine edito da Pacini Editore SpA, 1a ristampa, 2003, e 50
Physical Properties of Polyelectrolite Solutions (prof. Michel
Mandel)
Volume di 190 pagine edito da Pacini Editore SpA, 1999, costo
di copertina e 18,07
Produzione industriale di polimeri
Atti del XXII Convegno-Scuola AIM, Gargnano 2000, volume di
498 pagine, e 25,82
Additivi per materiali polimerici
Atti del XXIV Convegno-Scuola AIM. Gargnano 2002, volume
di 544 pagine, e 30,00
Chimica e tecnologia delle poliammidi
di A. Ciaperoni e A. Mula
Volume di 530 pagine, e 25,82 (prezzo scontato del 50%)
SCHEDA PER ACQUISTO VOLUMI AIM
disponibili presso Pacini Editore
1
2
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6
7
8
Materiali polimerici strutturali
Copolimeri
Processi industriali di polimerizzazione:
aspetti fondamentali e tecnologici
Metodi spettroscopici di caratterizzazione dei polimeri
Massa e dimensioni di macromolecole
Materiali polimerici: struttura e processabilità
Degradazione e stabilizzazione dei materiali polimerici
Polimeri in medicina
9 I polimeri espansi
10 Materiali polimerici cristallini e liquido cristallini
11 Atti del XIV Convegno Italiano di Scienza
e Tecnologia delle Macromolecole
12 Physical Properties of Polyelectrolite Solutions
13 Produzione industriale di polimeri
14 Additivi per materiali polimerici
15 Chimica e tecnologia delle poliammidi
Per dettagli sui contenuti consultare www.aim.it
Vi preghiamo di inviarci n. ..... copie dei volumi (siglare i volumi prescelti):
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
Sig. ................................................................................................................................................................................
Ente ................................................................................................................................................................................
Indirizzo ..........................................................................................Città ..............................................Prov ................
Cap .............................. Tel. ............................................................Fax ........................................................................
Data ....................................Pagamento:
a ricevimento fattura o
contrassegno o
Codice Fiscale.................................................................................. Partita IVA ............................................................
Il pagamento, maggiorato di e 4,00 per le spese di spedizione, dovrà essere effettuato direttamente alla Pacini Editore, richiedendo invio di fattura o di contrassegno.
Pacini Editore SpA, Via Gherardesca, Zona Industriale Ospedaletto, 56121 Pisa, Tel. 050/313011 - Fax 050/3130300
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