Studiare i materiali soffici in un laboratorio nello Spazio
Colis, la nuova facility del programma Esa Colloids in Space, porta sulla Stazione Spaziale Internazionale lo studio dei materiali soffici, offrendo nuove prospettive
Il laboratorio spaziale consentira di studiare come migliorare le caratteristiche di stabilità, qualità e sostenibilità delle formulazioni industriali e farmaceutiche
La ricerca sui materiali soffici - gel, sospensioni colloidali, vetri disordinati e sistemi autoassemblanti - guadagna una nuova frontiera: lo spazio.
È qui, in microgravità, che nasce Colis (COlloids In Space), laboratorio sperimentale installato sulla Stazione Spaziale Internazionale (Iss) e sviluppato nell’ambito del programma Colloids in Space dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa), con il supporto dell’Asi e del Cnes francese.
L’obiettivo è tanto ambizioso quanto essenziale: capire come materiali complessi evolvono nel tempo quando il peso non interviene a plasmarne la struttura.
La gravità, infatti, pur invisibile, determina sedimentazione, compattazione, migrazione di particelle e instabilità di lunga durata. In microgravità, questi fenomeni scompaiono, permettendo di osservare la materia in condizioni impossibili sulla Terra.
Il progetto nasce dalla lunga collaborazione tra Roberto Piazza (Politecnico di Milano) e Luca Cipelletti (Université de Montpellier - Cnrs), pionieri dello studio dei materiali soffici.
Colis offre una piattaforma unica che utilizza tecniche ottiche di correlazione dinamica basate sugli speckle pattern, le minuscole variazioni della luce laser diffusa da un campione. Queste analisi permettono di monitorare la riorganizzazione interna di gel e vetri colloidali con una precisione mai raggiunta prima.
La facility integra inoltre sistemi di stimolazione termica controllata e strumenti per misurare le fluttuazioni di polarizzazione della luce, utili per individuare l’insorgenza di cristallizzazione.
Questa funzionalità è già impiegata dai gruppi di Dominique Maes e James Lutsko della Vrije Universiteit di Bruxelles per approfondire la formazione di cristalli proteici, un passaggio cruciale per la stabilità dei farmaci e per processi biotecnologici avanzati.
Trasportato sulla Iss dal cargo Cygnus Ng-21 della Nasa, Colis è ora pienamente operativo. I primi risultati ottenuti dal team congiunto italo-francese - che coinvolge anche Stefano Buzzaccaro e il ricercatore Cnes Alessandro Martinelli - mostrano che la gravità incide molto più del previsto sulla struttura dei materiali soffici, influenzandone le proprietà meccaniche e dinamiche anche a lungo termine.
La ricaduta applicativa è immediata. Una comprensione più precisa dei meccanismi di invecchiamento e stabilità consentirà di progettare formulazioni più durevoli, ridurre sprechi, migliorare l’efficienza dei materiali autoassemblanti e ottimizzare prodotti farmaceutici e cosmetici.
Colis apre così una strada nuova: utilizzare lo spazio non solo come laboratorio estremo, ma come lente per progettare materiali più affidabili e più sostenibili sulla Terra.
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