Dispersioni di nanoargille in biofilms. Il ruolo chiave del polimero nel controllo della struttura.

Abstract

Negli ultimi anni è notevolmente cresciuto l’interesse nei confronti dei nanocompositi. ossia di materiali caratterizzati da una matrice polimerica nella quale sono disperse particelle di dimensione nanometrica. In questo ambito lo sviluppo di sistemi ottenuti dalla combinazione di un biopolimero e di una nanoargilla può costituire una via interessante per realizzare nuovi green materials tecnologicamente interessanti. In virtù di questa considerazione è stato condotto uno studio chimico-fisico su dispersioni di nanotubi di allosite (HNTs) e nanodischi di laponite RD in matrici biopolimeriche (idrossipropilcellulosa e pectina con basso grado di esterificazione) sia in fase acquosa sia in fase solida (i bionanocompositi). Gli studi calorimetrici e la caratterizzazione strutturale delle miscele acquose hanno permesso di indagare le interazioni che controllano l’adsorbimento superficiale del biopolimero sulla nanoargilla. La conoscenza sulla natura di queste interazioni è molto utile per interpretare la struttura microscopica dei corrispondenti bionanocompositi.1 La morfologia di questi ultimi, preparati con il metodo casting, è risultata fortemente dipendente dalla natura del polimero. In particolare è stata osservata una struttura a sandwich composta da due strati superficiali di idrossipropilcellulosa tra i quali si trovano i nanotubi di allosite mentre è stata evidenziata una distribuzione omogenea di HNTs nella matrice di pectina. Le differenti caratteristiche morfologiche hanno permesso di interpretare le proprietà termiche, dielettriche e di bagnabilità.2 La figura schematizza la correlazione tra le proprietà di bagnabilità (investigate mediante misure di angolo di contatto) e la morfologia dei nanocompositi. In conclusione, questo lavoro fornisce un contributo allo studio di sistemi compositi biopolimero/nanoargilla potenzialmente utiliazzabili per progettare nuovi biomateriali da impiegare in specifiche applicazioni.