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L’attività di ricerca è incentrata sul comportamento di emulsioni e schiume stabilizzate da tensioattivi e nanostrutture di varia origine, da utilizzare in diversi campi applicativi (medico-farmaceutico, cosmetica, industria alimentare, nuovi materiali nano-strutturati). Vengono, in particolare approfonditi i seguenti aspetti:

  • Meccanismi che governano il processo di destabilizzazione di emulsioni e schiume quali la coalescenza di gocce e bolle, il fenomeno di “Ostwald ripening”o “coarsening”, i processi di “creaming” e sedimentazione guidati dalla gravità.
  • La relazione tra le proprietà dinamiche degli strati interfacciali e dei film liquidi (tensione interfacciale e reologia dilatazionale) e le proprietà di formazione/stabilità delle corrispondenti emulsioni/schiume.
  • Nanoparticelle solide come stabilizzanti di emulsioni/schiume e, in particolare, ruolo delle loro caratteristiche chimico-fisiche quali le dimensioni, la morfologia, le caratteristiche superficiali e la natura chimica.

Principali attività di ricerca attualmente in corso:

  • Formulazione e caratterizzazione di emulsioni e schiume bio-compatibili/biodegradabili: studio delle proprietà di tensioattivi naturali per applicazioni industriali. Progetto in collaborazione con l’Istituto PAS-ICSC di Cracovia.
  • Studio della dinamica di emulsioni in condizioni di microgravità: sviluppo di esperimenti per la Stazione Spaziale Internazionale (ISS), supporto scientifico di terra e svolgimento di esperimenti mediante la tecnica DWS (Diffusing Wave Spectrography) in collaborazione con il Dipartimento di Fisica dell’Università di Parma.
  • Studio chimico-fisico dell’effetto delle proteine del sangue sul processo di emulsificazione degli olii di silicone utilizzati in chirurgia oftalmica: attività di ricerca in collaborazione col Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Genova e l’Humanitas di Milano, finalizzata allo sviluppo di metodologie per il contrasto di tale fenomeno.
  • Caratterizzazione interfacciale di sistemi contenenti misture di nanoparticelle e tensioattivi in relazione alle loro proprietà come stabilizzanti di emulsioni e schiume: studio di base finalizzato allo sviluppo di nuovi prodotti con caratteristiche funzionali e materiali nanostrutturati, in collaborazione con il Dipartimento di Fisica dell’Università di Parma.

    • COMPETENZE:
      • Tecniche sperimentali per lo studio della tensione interfacciale e la reologia interfacciale di sistemi complessi
      • Caratterizzazione bulk di sistemi colloidali ed emulsioni/schiume (DLS, potenziale Zeta, Microscopia ottica, DWS)
      • Conoscenza teorica dei meccanismi alla base del comportamento di emulsione/schiuma, anche in presenza di nanoparticelle
      • Strumenti teorici per l’interpretazione di dati sulla dinamica di adsorbimento alle interfacce liquide e la reologia interfacciale

    • PROGETTI E ACCORDI:
      • Accordo Bilaterale CNR-PAS “Schiume ed emulsioni biocompatibili stabilizzate da particelle per il trasporto di agenti curativi”, 2017-2019
      • Accordo Bilaterale CNR-PAS “Schiume ed emulsioni biocompatibili stabilizzate da surfattanti e particelle naturali per applicazioni bio-mediche”
      • Progetto ESA “PArticle STAbilized Emulsions and Foams (PASTA)”, 2013-2018
      • Progetto ESA MAP “Soft Matter Dynamics”, 2016-2018
      • Progetto ESA MAP “Emulsion Dynamics and Droplet Interfaces (EDDI)”, 2019-2021

    • RISORSE UTILIZZATE:
      Per lo svolgimento di queste attività sono utilizzate le strutture disponibili nei seguenti laboratori:
      • ...
      • ...

    • COLLABORAZIONI:
      • ...
      • ...

    • PROPOSTE DI TESI:
      • Surfattanti naturali come stabilizzanti di emulsion e schiume
      • Sistemi misti di nanoparticelle alle interfacce liquide e sta stabilizzazione di emulsioni e schiume

    • KEYWORDS:
      materia soffice sistemi colloidali coalescenza film liquidi tensione interfacciale reologia interfacciale nanomedicina tensioattivi naturali