Prevenire l’invecchiamento della plastica: il sincrotrone e il CNR in soccorso del design italiano

Molte materie plastiche con il passare degli anni e sotto l’effetto combinato della luce solare, del calore e delle azioni meccaniche vanno incontro a un lento deterioramento. È stato questo anche il destino delle famose lampade Taraxacum e Fantasma degli anni ’60, oggetti pregiati per collezionisti e musei, progettati da rinomati designers come Achille e Pier Giacomo Castiglioni. Per capire come si origina questo processo di degrado e per contrastarlo, un’équipe internazionale di scienziati coordinata da Austin Nevin dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Ifc-Cnr) ha analizzato alcuni modelli della collezione del Triennale Design Museum di Milano.

L’esperimento è stato condotto all’Esrf (European Synchrotron Radiation Facility) di Grenoble, in Francia, in collaborazione con il Laboratorio materiali e metodi per il patrimonio culturale del Dipartimento di chimica, materiali e ingegneria chimica ‘Giulio Natta’ del Politecnico di Milano, guidato da Lucia Toniolo, responsabile del gruppo di ricerca Midar, per lo studio dei materiali e delle superfici del patrimonio culturale (http://midar.chem.polimi.it).

“La causa del degrado è nella composizione chimica di questi oggetti, che integra lunghe molecole organiche (i polimeri) con additivi che danno al materiale le proprietà desiderate: plasticità, lavorabilità, colore, resistenza alla temperatura”, spiega Austin Nevin. “Quando i legami chimici tra i vari componenti si spezzano e gli additivi migrano e si allontanano, il materiale perde tali proprietà. All’Esrf, abbiamo utilizzato fasci molto intensi di luce all’infrarosso, la migliore per studiare le trasformazioni chimiche nei polimeri. I raggi impiegati per entrare nel sottilissimo e superficiale strato di polimero sono mille volte più sottili di un capello umano e rendono possibili l’identificazione delle trasformazioni chimiche e la mappatura dettagliata dei fenomeni del degrado”.

La scoperta della possibilità di utilizzare il polimero chiamato commercialmente Cocoon® ha consentito ai designers italiani di realizzare lampade di ogni forma e dimensione con un diffusore su telaio metallico, in grado di emettere una luce gradevole e naturale. I ricercatori hanno appena terminato un run continuativo di 96 ore all’Esrf. “Ci vorrà ancora del tempo, ma, una volta evidenziata l’origine della decomposizione del polimero, sarà possibile sviluppare trattamenti chimici per la conservazione degli oggetti”, conclude Nevin. Anche questi trattamenti verranno verificati all’Esrf, un centro di ricerca internazionale finanziato da 19 Paesi, compresa l’Italia (15%), di cui fa parte anche il Cnr.

Il sincrotrone utilizza la sorgente di raggi X più intensa al mondo: 41 stazioni sperimentali vengono utilizzate annualmente per 1.500 progetti scientifici, principalmente nei settori dei materiali avanzati, ambiente, energia, salute.

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