Questo testo fa parte del quaderno speciale Relève en recherche
Amira Becheikh, studentessa del master dell’INRS, manipola le proprietà dell’infinitamente piccolo per sviluppare un rimedio contro l’inquinamento dell’acqua.
In un laboratorio dell’Istituto Nazionale di Ricerca Scientifica (INRS), Amira Becheikh è impegnata a distruggere una soluzione arancione brillante per completare il suo master in scienze dell’energia e dei materiali. Si potrebbe quasi credere che il suo progetto, che sfrutta le proprietà delle nanoparticelle, sia quello di un alchimista dei tempi antichi. Questo perché il suo lavoro, per i comuni mortali, sembra impossibile: come è possibile manipolare frammenti di materia così piccoli? Per la studentessa niente potrebbe essere più naturale: “Il mio progetto utilizza nanoparticelle di perovskite per decomporre le sostanze inquinanti”, spiega sorridendo.
Amira Becheikh si è innamorata della scienza dei materiali durante il suo diploma di maturità presso l’Istituto Nazionale di Scienze Applicate e Tecnologia in Tunisia. “Il campo mi ha davvero affascinato”, dice animatamente. Uno stage all’INRS durante il quinto anno di studi le ha permesso di scoprire le nanoparticelle: “Mi affascinava imparare come possiamo cambiare e manipolare le loro proprietà a seconda delle nostre esigenze. » Quando il professor Andreas Ruediger le ha offerto la possibilità di proseguire gli studi di master, ha colto al volo l’occasione.
Il suo lavoro oggi gli permette di lavorare sul problema dell’acqua contaminata. “Uno degli aspetti positivi di questa tecnologia è che permette di combattere una gamma molto ampia di sostanze inquinanti”, sottolinea, citando i coloranti utilizzati nell’industria tessile, gli antibiotici o anche le famose microparticelle di plastica. “Tutti i tipi di cose che sono difficili da degradare in questo momento. »
Particelle particolari
Per combattere questi inquinanti, MMe Becheikh ha bisogno di due ingredienti: nanoparticelle di perovskite, un minerale utilizzato in particolare nella fabbricazione di pannelli solari, e un “piccolo sole” artificiale. Aggiunti a una soluzione inquinata ed esposta al sole, gli elettroni della perovskite “si eccitano”, lasciando dei “buchi”, e interagiscono con l’ambiente, in particolare l’acqua e l’ossigeno, una reazione chiamata “ossidoriduzione”. Questa reazione crea “derivati reattivi dell’ossigeno” che scompongono gli inquinanti in sostanze meno nocive, come l’anidride carbonica o l’acqua. “La reazione permette di separare la grande molecola dell’inquinante in molecole più piccole”, riassume il ricercatore.
Tutte queste reazioni sono rese possibili dalla piccolezza delle particelle di perovskite, migliaia di volte più piccole di un capello umano. “Le dimensioni estremamente ridotte delle nanoparticelle conferiscono loro proprietà uniche, spesso molto diverse da quelle degli stessi materiali su scala più grande”, spiega il ricercatore. Parte del progetto del suo master mira anche a determinare la dimensione ideale delle particelle di perovskite per ottimizzare il loro effetto disinquinante. “Quello che faccio è una reazione superficiale, quindi più superficie c’è, più reazione c’è”, osserva. In questo caso, più piccole sono le particelle, maggiore è la superficie di reazione che offrono.
Il suo materiale preferito offre anche una serie di vantaggi che tenta di sfruttare. “Sto cercando di massimizzare le proprietà piroelettriche e piezoelettriche della perovskite”, sottolinea. Il primo è legato alla capacità del minerale di “generare una carica elettrica quando subisce una variazione di temperatura”, mentre il secondo fa sì che la perovskite modifichi la sua polarizzazione elettrica quando è sottoposta “a uno stress meccanico, come la pressione o deformazione.
Passione per la ricerca
Per il momento la ricercatrice sta portando avanti i suoi esperimenti con un colorante arancione brillante, apprezzato perché “stabile e poco costoso”. Il suo colore intenso permette anche di “vedere ad occhio nudo che si sta deteriorando”.
Oltre alla capacità delle sue nanoparticelle di attaccare gli agenti inquinanti, dovrà anche determinare il potenziale commerciale della sua ricerca. “Come si passa dal laboratorio a una scala più ampia? » illustra. Senza contare che bisognerà garantire che le molecole prodotte dopo la degradazione non causino nuovi problemi. “Vogliamo sapere se sono tossici”, aggiunge lo studente.
Appassionata di queste particelle invisibili, Amira Becheikh spera di dedicare la sua carriera alla ricerca. Attraverso un dottorato? “Non ho ancora preso una decisione, ma la sto valutando fortemente. »
Questo contenuto è stato prodotto dal team delle pubblicazioni speciali di Dovererelativo al marketing. La scrittura del Dovere non ha preso parte.
