Preparazione di nanocompositi a base di rame-chitosano tramite ablazione laser e loro caratterizzazione analitica

La sintesi delle nanoparticelle metalliche viene effettuata con diversi metodi fisici e chimici, che includono: l'ablazione laser, lo sputtering, la sintesi chimica wet, metodi fotochimici ed elettrochimici. Volendo classificare le tecniche citate, si possono definire due macro-aree, definite top-down e bottom-up. Le tecniche top-down sono accomunate dal fatto che per produrre nanoparticelle si parte da un materiale macroscopico, detto bulk, riducendone man mano le dimensioni fino ad arrivare all'ordine dei nanometri. Nelle tecniche bottom-up, invece, il punto di partenza è rappresentato dalle molecole che con la loro aggregazione portano alla formazione di strutture più grandi; questi due approcci, quindi, usano strade opposte per giungere ad un risultato comune.

Tra questi metodi utili a realizzare nanoparticelle, quello che negli ultimi anni ha destato l'interesse in molti gruppi di ricerca nel mondo è la produzione di nanoparticelle via ablazione laser in soluzione (LAL), che si può inserire tra i metodi top-down. Nell'ultimo decennio i vari gruppi di ricerca che lavorano in questo settore hanno investito molte risorse per capire e controllare tutti i processi che avvengono durante l'ablazione laser, perché ciò permetterebbe non solo il miglioramento della tecnica, ma anche di rendere man mano obsoleti altri metodi fisici di preparazione di nanoparticelle. Questo è possibile perché con il metodo dell'ablazione laser nei liquidi non si usano precursori chimici tossici, pericolosi e di difficile reperibilità, non si hanno prodotti di reazione difficili da smaltire e che possono essere dannosi per l'operatore e l'ambiente, come spesso accade con i metodi chimici convenzionali, tanto da poter definire questo metodo "green". Si raggiunge un'elevata purezza senza il bisogno di dover utilizzare tensioattivi per stabilizzare la soluzione colloidale e ciò rende molto vantaggioso il loro uso in dispositivi elettronici organici. Tutti questi vantaggi fanno della LAL un metodo assai promettente per il futuro.

Il metodo consiste nell'irradiare con un laser ad impulsi, di durata variabile dal nanosecondo al femtosecondo, un target solido immerso in un liquido.
Non necessita di lunghi tempi di reazione, catalizzatori, alta temperatura e pressione, e la varietà di nanoparticelle che possono essere prodotte è molto ampia: è possibile usare qualsiasi target, siano essi metalli, semiconduttori, leghe metalliche, polimeri, immersi in diversi solventi. [...]