I ricercatori dell’Istituto Nazionale di Ottica del CNR, in particolare il gruppo delle alte pressioni dell’unità di Sesto Fiorentino ed il gruppo di Brescia, esperto nello sviluppo di sensori, nell’ambito di una prestigiosa collaborazione internazionale hanno realizzato il primo prototipo di sensore di gas realizzato sfruttando la tecnologia delle alte pressioni.

Mediante questa tecnologia è stato sintetizzato l’elemento più importante del sensore: il materiale sensibile, costituito in questo caso da catene polimeriche di polifenilacetilene aventi diametro delle dimensioni di una o poche molecole, confinate all’interno dei pori della struttura porosa ordinata VFI.
La capacità di realizzare nanostrutture polimeriche con dimensioni controllate su una scala così ridotta rappresenta un’importante passo tecnologico, sia per la scienza dei materiali, in cui la tendenza delle catene polimeriche ad aggregarsi rappresenta un forte impedimento alla realizzazione ed allo studio delle proprietà delle singole catene, sia per i sensori di gas, in cui è stato ampiamente osservato che le prestazioni migliorano riducendo le dimensioni degli aggregati.
I risultati preliminari ottenuti hanno mostrato prestazioni promettenti per il sensing di vapori di butanolo ed aprono importanti prospettive per lo sfruttamento dei polimeri funzionali controllati a livello molecolare.

Oltre alle suddette unità del CNR-INO, hanno partecipato a questo lavoro il Laboratorio Europeo di Ottica e Spettroscopie non Lineari (LENS), l’Università degli Studi di Torino, il
Centre National de la Recherche Scientifique, le infrastrutture di sincrotrone ELETTRA-Trieste e SOLEIL-Saint Aubin, l’Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, l’Università degli Studi di Brescia e l’Universitè de Montpellier.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista ACS Applied Materials and Interfaces (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c00625).
Il lavoro stato svolto nell’ambito del progetto SCENT ‘One dimensional, single-chain polymers for gas sensors through high-pressure technology’ coordinato da CNR-INO e finanziato dalla comunità Europea attraverso il progetto N. 777222 ‘ATTRACT’.