Il gruppo di ricerca del Clan (Center for Light Activated Nanostructures)
Usare la luce per guidare e organizzare le molecole: è il traguardo raggiunto dalle nanotecnologie che puntano a sviluppare nuovi materiali attivi, nanomotori o farmaci intelligenti capaci di attivarsi a comando. Il risultato, pubblicato sulla rivista Chem, è del gruppo di ricerca internazionale guidato da Alberto Credi dell’Università di Bologna e del quale fanno parte ricercatori dell’Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività del Consiglio Nazionale delle Ricerche. Far compiere azioni su comando alle molecole è un compito molto arduo e per farlo c’è bisogno di dar loro energia nei modi e nei tempi giusti. Questo avviene costantemente all’interno delle cellule e riuscire a riprodurre il meccanismo in modo artificiale è la grande sfida delle nanotecnologie. Sfruttando ora una ingegnosa combinazione di reazioni fotochimiche, ossia indotte dalla luce, e processi spontanei di auto-assemblaggio, i ricercatori sono riusciti a inserire una molecola filiforme nella cavità di una molecola a forma di anello. In altre parole, hanno usato la luce per creare un incastro molecolare altrimenti impossibile.
"La semplicità e la versatilità del nostro approccio unitamente al fatto che la luce visibile, cioè solare, è una fonte energetica pulita e sostenibile – ha detto Credi – ci consentono di immaginare sviluppi in svariati settori della tecnologia e della medicina". I ricercatori hanno così sviluppato una tecnica per far interagire tra loro due tipi di molecole: le azobenzene, che possono assumere una forma a filamento, e le ciclodestrine, che creano una sorta di anello. Usando semplicemente la luce visibile, sono riusciti a far in modo che le prime si inserissero nella cavità delle ciclodestrine per formare nuovi complessi. "Si apre così la strada per sviluppare non solo nuove metodologie di sintesi chimica, ma anche materiali e dispositivi molecolari dinamici – ha sottolineato Credi –, ad esempio nanomotori, che operano in condizioni di non-equilibrio, in maniera simile agli esseri viventi".
I protagonisti dello studio. Pubblicato sulla rivista scientifica Chem con il titolo “Light-drive ratcheted formation of diastereomeric host-guest systems”, lo studio è frutto di una collaborazione fra i dipartimenti di Chimica industriale “Toso Montanari”, Chimica “Ciamician” e Scienze e Tecnologie Agro-alimentari dell’Università di Bologna, l’Università di Coruña (Spagna) e l’istituto Isof del Cnr di Bologna. Nel gruppo dell’Alma Mater, coordinato da Alberto Credi, ci sono i ricercatori Iago Neira, Chiara Taticchi, Federico Nicoli e Massimiliano Curcio, e i professori Marcos Garcia, Carlos Peinador, Massimo Baroncini e Serena Silvi.