Superstrutture non convenzionali su scala nanometrica su fogli 2D di ossido di grafene
La Eumelanina non è solo il pigmento che colora la nostra pelle, capelli e occhi: è una molecola affascinante, con proprietà chimico-fisiche complesse e una sorprendente capacità di auto-assemblarsi in strutture nanometriche.
Oggi un gruppo di ricercatori internazionali – che vede anche il contributo del Rome Technopole (Roberto Matassa, Università di Camerino; Costantino Zazza, Università della Tuscia) ha mostrato come questa molecola organica sia in grado di interagire con fogli funzionalizzati di grafene dando vita a nuove architetture supramolecolari decisamente non-convenzionali.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Nanoscale della Royal Society of Chemistry, porta la firma di un team multidisciplinare che unisce competenze italiane, spagnole, brasiliane e di Singapore: Sara Mattiello, Gustavo Guerreiro Candido Soares, Juan G. Lozano, Ana M. Beltrán, Costantino Zazza, Nico Sanna, Jun Wei Phua, Jose Mauricio Rosolen, Andrea Di Cicco, Javad Rezvani e Roberto Gunnella
Cosa hanno scoperto i ricercatori?
Attraverso una combinazione di microscopia elettronica ad alta risoluzione e spettroscopia Raman vibrazionale, i ricercatori hanno osservato come l’eumelanina, a contatto con fogli di grafene ossido micronizzato, vada incontro a un processo di disassemblaggio e riassemblaggio: dalle sue tradizionali strutture irregolari, si ricompone in nanoparticelle sferiche e forme allungate.
Questa trasformazione non è solo un fenomeno curioso, ma un indizio di come sia possibile guidare e controllare l’organizzazione delle biomolecole grazie all’interazione con materiali inorganici come il grafene.
Perché è importante questo studio?
Nuovi materiali bio-ibridi: la possibilità di modulare la melanina naturale con superfici di grafene apre la strada a materiali “intelligenti” e biocompatibili.
Applicazioni tecnologiche: biosensori, dispositivi fotoprotettivi, bioelettronica e medicina rigenerativa potrebbero beneficiare di queste scoperte.
Un approccio innovativo: la ricerca mostra come la chimica dei difetti atomici nel grafene possa diventare uno strumento per influenzare l’auto-assemblaggio delle biomolecole.
Uno sguardo al futuro
Secondo Roberto Matassa, questa ricerca segna un passo avanti nel comprendere i meccanismi che regolano la formazione di superstrutture biologiche in ambienti artificiali: “Abbiamo visto che gli aggregati nanometrici di eumelanina, non solo si adattano, ma cambiano radicalmente la loro mutua orientazione quando interagiscono con il grafene opportunamente funzionalizzato previa ossidazione.
È come se la natura stessa ci mostrasse come combinare molecole organiche e materiali inorganici per creare nuove funzionalità”.
Aggiunge infine Costantino Zazza: “La nanotecnologia è una ancora una scienza emergente che promette sviluppi futuri in differenti contesti e da cui ci si aspetta un contributo significativo alla crescita. Rome Technopole ci ha supportato in questa storia di successo su nanoscala e và ringraziato”.
