Ricerc@Sapienza

In questo progetto intendiamo esplorare un campo di ricerca molto recente e in rapido sviluppo: la comprensione sperimentale e teorica delle proprietà di reattività chimica di punti quantici di grafene (graphene quantum dots, GQDs), modificati chimicamente in modo da ottimizzare le loro applicazioni, che risultano particolarmente importanti in nanobiomedicina.
La novità dell'argomento e la necessità di un suo sviluppo emergono chiaramente sia dal numero ancora piuttosto esiguo di articoli scientifici sui GQDs (1100 riferimenti nel 2019 e circa 100 nel 2010 - fonte Scopus) e dalla relativa esiguità di contributi italiani (solo 18 articoli nel 2019), sia dalle considerevoli promesse di sviluppo che quegli articoli portano con sé. I GQDs possiedono, infatti, buona conducibilità elettrica e termica, fotostabilità e proprietà di fotoluminescenza, dovute al confinamento quantico causato dalle dimensioni nanometriche. Le loro proprietà di biocompatibilità e non citotossicità giustificano la rapida crescita degli studi nell'ambito biomedico.
Il proponente di questo progetto conduce da vari anni, attraverso collaborazioni nazionali (con il gruppo Sapienza, con P. Tagliatesta-Università di Tor Vergata e M. Papi-Università Cattolica) e internazionali (prof. E. Dalchiele-Montevideo, prof. D. Guldi-Erlangen) un insieme di studi che si inquadrano nello sviluppo avanzato e originale di materiali allotropi del carbonio, opportunamente modificati per rispondere ad esigenze di ricerca sia di base che applicata. I suoi lavori più recenti si riferiscono a grafene/grafene ossido, fullereni sostituiti con molecole in sistemi a triade altamente coniugati, nanosfere di carbonio, nanotubi di carbonio, nanodiamanti e, più in generale, nanomateriali di diversa natura. Tale esperienza si integra bene con quelle analoghe degli altri membri del gruppo proponente, esperti in fotoemissione, elettrochimica, sintesi di sistemi ibridi e simulazioni teoriche.