05 settembre 2025 | 10.25
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L’Erc, istituito dall’Unione Europea nel 2007, è l’ente europeo di punta per il finanziamento della ricerca di eccellenza. Sostiene ricercatori di ogni nazionalità e età nella realizzazione di progetti in tutta Europa. Il progetto Chopin (acronimo di Atomistic approaches for plasmonic photo induced phenomena) di Tommaso Giovannini, docente di Fisica teorica della materia condensata all’Università di Roma Tor Vergata, ha ottenuto un prestigioso finanziamento europeo nella sezione Starting Grant (STG), risultando l’unico grant di questo tipo per il 2025 presso l’Ateneo.
“Il mio progetto – afferma Giovannini – si concentra sullo sviluppo di modelli teorici per analizzare processi fotoindotti da plasmoni superficiali localizzati. Questi plasmoni si generano quando la luce, che è una forma di radiazione elettromagnetica, interagisce con nanoparticelle metalliche, come oro o argento, che possono concentrare energia in spazi nanometrici, dell’ordine di un miliardesimo di metro. I plasmoni superficiali localizzati sono oscillazioni collettive di elettroni in materiali nanostrutturati, eccitate dalla luce. Le uniche caratteristiche dei plasmoni superficiali permettono di attivare reazioni chimiche utilizzando condizioni più sostenibili rispetto ai metodi di catalisi tradizionali. Questo campo di studio è definito catalisi plasmonica, un approccio innovativo che sfrutta le proprietà ottiche dei plasmoni per promuovere reazioni chimiche”.
“Grazie a questo approccio – continua Giovannini – si possono generare intense onde elettriche, che, unitamente ad altri fenomeni quantistici, possono alterare la chimica di sistemi molecolari vicini alla superficie e influenzare la loro reattività”.
L’interesse crescente verso la catalisi plasmonica, in termini di sostenibilità, è legato alla sua capacità di ridurre il consumo energetico tipico della catalisi tradizionale, sostituendo condizioni drastiche, come alte temperature o pressioni, con l’uso di luce visibile o solare. La catalisi plasmonica ha molteplici applicazioni, in particolare nella chimica sostenibile e nelle energie rinnovabili. Alcuni esempi di reazioni significative che possono essere accelerate attraverso processi plasmonici includono la riduzione dell’anidride carbonica in combustibili o molecole di interesse, la produzione di idrogeno tramite la scissione fotoindotta dell’acqua, la fissazione dell’azoto in condizioni blande e l’attivazione di metalli abbondanti come il ferro, normalmente inerti nella catalisi.
“Chopin mira a sviluppare nuovi metodi teorici per modellizzare e prevedere questi complessi fenomeni, fornendo una descrizione atomistica sia dei sistemi molecolari sia delle nanostrutture. Attraverso avanzate metodologie che uniscono chimica teorica, fisica della materia ed elettrodinamica quantistica, sarà possibile comprendere dettagliatamente come le nanoparticelle plasmoniche assorbono luce, trasferiscono energia e guidano reazioni chimiche in diverse condizioni. Chopin creerà un ponte diretto tra teoria ed esperimento, facilitando la progettazione razionale di nanomateriali capaci di sfruttare la luce solare per processi chimici più efficienti e sostenibili”.
