Attività di Ricerca

I temi di ricerca che saranno sviluppati nella UOS di bari si inseriscono nel filone dello sviluppo e studio di sistemi che devono le loro proprietà peculiari alla loro organizzazione gerarchica in stadi successivi, partendo da building block (atomi e molecole) fino al livello mesoscopico.
Crescente interesse è stato recentemente rivolto allo studio delle proprietà dei materiali nano strutturati, le cui proprietà chimico-fisiche risultano fortemente dipendenti dalle dimensioni e dalla forma. La possibilità di accedere a materiali nanostrutturati con predefinite caratteristiche consente da un lato lo studio fondamentale dei fenomeni fisici in regimi di ridotta dimensionalità e dall’altro abilita l’efficace integrazione di tali materiali e strutture in sistemi e dispositivi, per una varietà di applicazioni opto-elettroniche, fotoniche, catalitiche e sensoristiche.
La progettazione, la realizzazione e la caratterizzazione di queste originali strutture funzionali costituisce il fondamentale approccio bottom-up, ponte indispensabile tra il regime nanoscopico e la scala mesoscopica, verso il loro sfruttamento applicativo.
Oggetto dello studio sono sistemi complessi basati su nanocristalli (NC) colloidali organizzati gerarchicamente in 2/3D e la “living soft matter” cioè complessi macchinari molecolari biologici.
Vengono investigati: (a) nuovi materiali polimerici ibridi modificati mediante NC colloidali, (b) l’organizzazione 2/3D di NC mediante tecniche di self assembly e soft lithography, (c) NC per applicazioni ambientali, (d) sistemi supramolecolari (anche a base di NC) per applicazioni biomediche, (e) sistemi biologici (cellule, microrganismi ed enzimi) per applicazioni ambientali, (f)  modelli teorici per la previsione di proprietà dei materiali e sistemi complessi, (g) sistemi biomimetici (proteoliposomi) per applicazioni energetiche, h) proteine immobilizzate in sistemi supramolecolari come strato attivo in biosensori.

(a) Progettazione e fabbricazione di materiali nanostrutturati a base di nanoparticelle (NP) e nanocristalli (NC) colloidali, anche in regime di confinamento quantico.
(b) Design, preparazione e studio delle proprietà di materiali nanocompositi e materiali ibridi nanostrutturati
(c) Organizzazione 2/3 D di materiali nanostrutturati mediante tecniche di self assembly e soft lithography
(d) Sviluppo con metodi chimici di materiali nanostrutturati per applicazioni ambientali
(e) Formazione di sistemi ibridi nanocristallo-molecole biologiche
(f) Studio di sistemi supramolecolari per applicazioni biomediche, analitiche ed ambientali
(g) Studio di macro e microsistemi biologici (cellule, microrganismi ed enzimi) per applicazioni ambientali
(h) Sviluppo di modelli teorici per la previsione di proprietà dei materiali e sistemi complessi
(i) Sviluppo di sistemi biomimetici per applicazioni sensoristiche, sanitarie ed energetiche
(j) immobilizzazione di proteine in sistemi sopramolecolari da utilizzare come strato attivo in biosensori.
(k) Indagine sull’attività fotodinamica dei complessi di inclusione clorofilla/ciclodestrina.
(l) Sostituzione del metallo centrale della clorofilla

Tecniche d’indagine

Caratterizzazione ottica, elettrica e morfologica di nanomateriali e di sistemi di origine biologica.
Caratterizzazione elettrochimica di macromolecole biologiche e di nanomateriali.
Caratterizzazione calorimetrica e termica di macromolecole biologiche, nanomateriali e materiale composito.
Caratterizzazione dei tempi di vita degli stati eccitati di macromolecole biologiche e di nanomateriali

Tecnologie

Utilizzo di microrganismi fotosintetici anossigenici nell’ambito dei processi di bioremediation di siti inquinati da metalli pesanti.
Utilizzo di microrganismi fotosintetici anossigenici nell’ambito dei processi di abbattimento di inquinanti presenti nel particolato atmosferico.
Uso di pigmenti di origine naturale e sintetica in campo medico per la cura di malattie da infezione batterica o di tipo oncologico.
Utilizzo delle ciclodestrine per migliorare la rivelabilità delle micotossine in matrici alimentari.
Utilizzo delle proteine fotosintetiche per la costruzione di sensori in ambito ambientale ed energetico.
Impiego di fotocatalizzatori nanostrutturati per la conservazione dei beni culturali e per lo smaltimento di inquinanti organici ed inorganici in matrici acquose.
Utilizzo di materiali ibridi nano strutturati per la fabbricazione di elettrodi in dispositivi per la conversione e l’immagazzinamento dell’energia.