I sistemi di rilevamento dei gas fissi e portatili trovano applicazione in numerosi settori. I processi industriali richiedono l'impiego e la lavorazione di quantità crescenti di sostanze pericolose, quali ad esempio gas tossici e combustibili. È quindi inevitabile che si verifichino talvolta fughe di gas, che possono mettere a rischio gli impianti, i lavoratori al loro interno e la popolazione che risiede nelle vicinanze. Gli incidenti in luoghi confinati avvengono essenzialmente per la mancanza di dispositivi di protezione individuale (DPI) come i sensori di gas che permetono ai lavoratori di evitare esposizione al rischio in tempo utile. I dispositivi di monitoraggio di gas attualmente impiegati sono piuttosto ingombranti e costosi, non sufficientemente precisi e con tendenza a saturare. È quindi evidente l¿importanza di sviluppare opportune soluzioni tecnologiche per integrare sensori efficienti in dispositivi miniaturizzati di facile utilizzo. In questo contesto, i nanotubi di carbonio (CNTs) possono rappresentare una soluzione efficace grazie alle loro elevate area superficiale, proprietà elettriche, meccaniche e la loro capacità di rilevare molecole di gas anche a concentrazioni molto basse quando combinati a particelle metalliche. Il progetto qui presentato è volto ad affrontare aspetti sia applicativi che teorici nell`ambito della ricerca sui CNTs decorati con metalli (MD-CNTs). I MD-CNTs sintetizzati saranno dispersi in matrice polimerica conduttrice per la produzione di dispositivi piccoli, flessibili e leggeri che possono essere attaccati agli abiti da lavoro. L`obiettivo principale del progetto è lo sviluppo di sensori di gas altamente sensibili per applicazioni industriali come DPI. Si porrà particolare enfasi sulla produzione di MD-CNTs e i suoi compositi polimerici, sulla loro caratterizzazione chimica e strutturale e sulla relazione tra le differenti composizioni delle strutture e il segnale rilevato in presenza di specifici gas.
A partire dai presupposti e dai dati di letteratura qui descritti, sará possibile produrre sensori di gas piccoli, leggeri, flessibili ed efficienti basati su sistemi MD-CNTs/Polimero conduttore. Per integrare questi sensori sugli abiti da lavoro, il componente sensibile deve essere perfettamente inserito nel tessuto, facilmente lavabile ed economicamente conveniente. In accordo con la letteratura, la produzione di CNTs decorati con alcune differenti particelle metalliche è stata realizzata, nonostante finora non sono stati prodotti sistemi capaci di integrarsi ottimamente sugli abiti da lavoro. L¿ultilizzo di un interlayer polimerico conduttore tra il tessuto dell`abito ed i nanotubi decorati può rivelarsi essere la soluzione per produrre sistemi altamente sensibili e resistenti all¿utilizzo quotidiano ed al lavaggio ad un costo accettabile. Inoltre, una grande varietà di nanoparticelle di metalli/ossidi metallici saranno utilizzate nella produzione dei sistemi di sensing, permettendo anche lo sviluppo di dispositivi capaci di rilevare selettivamente più di una composizione di gas allo stesso tempo presentando delle risposte qualitative e quantitative. Il dispositivo potrebbe avere, quindi, un enorme impatto in termini di sicurezza dei lavoratori e prevenzione dei rischi connessi allo sviluppo di gas tossici in ambienti confinati, contribuendo alla modernizzazione delle realtà produttive secondo quanto atteso nell¿industria 4.0.