SensAeroGraf

Progetto SensAeroGraf

Titolo Completo: GRAFENE FUNZIONALIZZATO E DISPOSITIVI SELETTIVI PER IL MONITORAGGIO DI AMBIENTI AEROSPAZIALI

Durata: 18 mesi

Organismo di Ricerca:
Università di Roma “Tor Vergata”

Imprese:  ENVINT S.R.L.

Obiettivi del progetto:

Il concetto del progetto si basa sulla fabbricazione di un dispositivo miniaturizzabile (anche indossabile, nella sua configurazione finale), automatizzabile a basso costo e, di facile programmazione, idoneo per il monitoraggio in situ di gas inquinanti e di materiale particolato.

La proposta è innovativa, rispetto allo stato dell’arte in quanto, il dispositivo si presenta ingegnerizzato rispetto alla modalità attualmente in uso quale il campionatore passivo Analyst, già commercialmente disponibile da ENVINT srl. Sarà corredato di un circuito dotato di contatti elettrochimici all’elettrodo lavorante (cioè la superficie attiva della membrana gas permeabile); all’elettrodo di riferimento (Ag/AgCl/Cl-) ed ad un eventuale contro elettrodo ove necessario. La metodologia per fabbricare un dispositivo in modalità campionatore e, simultaneamente anche sensore elettrochimico, per la trasduzione del segnale, è di tipo potenziometrico e/o amperometrico classico.

La novità è che l’elettrodo lavorante è la membrana gas permeabile che si comporta, in simultanea, sia da strato adsorbente dell’inquinate (che ivi diffonde, spontaneamente), sia da elettrodo capace di cedere/o acquistare carica elettrica durante un processo redox che è alla base della risposta del sensore. Tutto ciò comporta il raggiungimento di due obiettivi del progetto, uno intermedio ed uno finale, quali: Obiettivo 1 (intermedio) prevede la realizzazione (scalabile) di nuove membrane a base grafene funzionalizzato, molto selettive, specifiche e capaci anche di minimizzare l’effetto di matrici interferenti; Obiettivo 2 (finale) fabbricazione del dispositivo finale, in modalità Analyst campionatore passivo, integrato con un circuito potenziometrico e/o amperometrico (elettrodo gas permeabile, iono-selettivo quale l’elettrodo di Clark).

Il raggiungimento di tali Obiettivi, è garantito da metodologie prevalentemente concepite in Green Chemistry, a basso impatto per la Biosfera, in accordo con i principi delle tecniche elettrochimiche. La strategia metodologica di tipo elettrochimico, è stata anche selezionata sulla base di un green placement/recruitment concept (estendibile ai più giovani e con alta percentuale di presenza femminile, coinvolti in percorsi di alta formazione accademica e/o di ricerca e sviluppo industriale) visto che l’elettro-analitica non richiede personale selettivamente qualificato.

Tali concetti, in particolare l’eco-sostenibilità, sono anche alla base dei criteri di raggiungimento degli Obiettivi, soprattutto per l’applicazione finale in ambienti estremi come potrebbero essere gli aero-spazi dove, la sostenibilità delle prestazioni di tali prototipi in condizioni anche di micro-gravità, è di certo, un criterio fondamentale per lo studio di fattibilità. Quest’ultima è garantita dai vantaggi chimico-fisici ed ingegneristico-meccanici del grafene, che risulta competitivo sul mercato dei materiali ablativi, quelli tradizionalmente impiegati nell’industria aerospaziale.