Contemporaneamente lo sviluppo dell’industria petrolifera e petrolchimica ha reso disponibile una grande varietà di composti organici a prezzi estremamente bassi. Ciò ha favorito lo sviluppo dei polimeri di sintesi che sono stati utilizzati inizialmente per e materiali più costosi, come le fibre naturali (cotone, lana, seta) e i materiali tradizionali (legno, vetro, metalli, ceramiche, ecc.). Intorno agli anni ’50 e ’60 si sono cominciate a sviluppare nuove applicazioni, rese possibili dalle caratteristiche uniche di alcuni materiali polimerici. Con lo sviluppo delle conoscenze delle relazioni tra proprietà e struttura, si sono prodotti e si producono nuovi materiali a base di polimeri sintetici con specifiche ed elevate prestazioni, come i materiali utilizzati in molte protesi chirurgiche, i cristalli liquidi, i materiali utilizzati nella produzione dei circuiti integrati, ecc. Già nel secolo scorso la produzione di fibre sintetiche ha superato quella delle fibre naturali e il volume delle materie plastiche prodotte ha superato quello dell’acciaio con una crescita che continua fino ai giorni nostri. A partire dagli ultimi anni del ’900 si sono cominciate a diffondere le applicazioni dei . Sono materiali costituiti da strutture molto piccole con almeno una dimensione inferiore a 100 nm. Al di sotto di tali dimensioni, il numero di atomi in superficie diventa significativo rispetto al totale degli atomi della struttura; gli atomi superficiali sono a più alta energia rispetto a quelli interni, in quanto non possono formare gli stessi legami. Quindi le caratteristiche del materiale nanostrutturato sono alquanto diverse da quelle a struttura macroscopica: tipicamente è un materiale molto più reattivo. I materiali nanostrutturati possono essere polveri, materiali con superfici nanostrutturate o materiali con porosità nanostrutturata. Materiali nanostrutturati sono noti sin dall’antichità: l’uso di particelle nanometriche di oro colloidale per colorare il vetro era noto ai Romani. Solo recentemente, però, si sono sviluppate le tecnologie analitiche che permettono “di vedere gli atomi”, così da poter controllare con precisione la formazione delle nanostrutture. Ciò ha permesso il forte sviluppo, sia teorico sia applicativo, tutt’ora in corso. I materiali nanostrutturati possono essere ceramiche, polimeri, metalli, ma spesso sono compositi. Le applicazioni sono le più varie: dall’elettronica alla medicina, dai tessili alla catalisi, ecc. imitare sostituire materiali nanostrutturati 13.2 I POLIMERI: DEFINIZIONI, NOTE STORICHE ED ECONOMICHE Il termine , dal greco = dalle molte parti, fu introdotto dal chimico svedese (1779-1848) per indicare sostanze con differente massa molecolare ma con identica formula minima. Però prima che l’esistenza di sostanze ad elevatissima massa molecolare fosse riconosciuta dovette passare molto tempo. Solo nel 1920 il chimico tedesco (1881-1965), in seguito alle sue ricerche sulla polimerizzazione dello stirene e della formaldeide, postulò la formazione di sostanze ad altissima massa molecolare, dette per l’appunto , che in linea di massima possedevano la stessa costituzione delle piccole molecole che le avevano originate, che furono chiamate . La sua idea non fu però immediatamente accettata perché si pensava che i polimeri avessero una struttura colloidale in cui i monomeri erano associati tra loro da legami secondari (interazioni intermolecolari) in modo da formare micelle di grandi dimensioni. Solo negli anni ’30, grazie anche alle conferme del chimico statunitense con i suoi lavori sui poliesteri e sulle poliammidi (nylon), fu definitivamente accettata l’esistenza di molecole costituite da un elevatissimo numero di atomi. Per il suo lavoro sulle macromolecole, Staudinger fu insignito del premio Nobel nel 1953. polimero polymeres Jöns Jacob Berzelius Hermann Staudinger macromolecole monomeri Wallace Carothers