L azienda. La società è stata creata per realizzare e gestire il Parco Scientifico e Tecnologico, con il supporto di Fondi EU FESR 2081/93

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1 Tecnologie innovative per il settore biomedicale 23 maggio 2014 dr. Domenico D Angelo Senior Specialist

2 SMART CITY 2014 L azienda Environment Park è una società privata con soci pubblici. Fondata a Torino nel 1996 sulla Spina 3, è una delle aree di trasformazione urbana più grandi d Europa. La società è stata creata per realizzare e gestire il Parco Scientifico e Tecnologico, con il supporto di Fondi EU FESR 2081/93 Oggi si è affermata come un motore di intelligenza che traduce la capacità produttive di imprese e ricercatori impegnati nei campi delle tecnologie ambientali e dell energia.

3 L attività EP si affermato come un motore di intelligenza che traduce la capacità produttive di imprese e ricercatori impegnati sulla sostenibilità ambientale in stimoli di cambiamento orientati al business - CONTENITORE per favorire l'insediamento di aziende all'interno del Parco tecnologico - CATALIZZATORE di attività di innovazione tecnologica ambientale - PIATTAFORMA dinamica in cui le idee innovative possono tradursi in pratica grazie alle attrezzature presenti nei laboratori e alle competenze altamente specializzate. VISION MISSION Sostenibilità ambientale come chiave per interpretare l economia del futuro Soggetto unico di riferimento per aziende ed enti pubblici nel campo delle clean technologies attraverso un azione di scouting e trasferimento di tecnologie

4 Le business units SERVIZI IMMOBILIARI: sono il settore operativo per la gestione dell area di Environment Park. INNOVAZIONE E SVILUPPO: attività di consulenza tecnica e soluzioni di mercato sui settori Green Building, Plasma Nano-Tech, Green Chemistry, Advanced Energy e Clen Tech. 4

5 SMART CITY 2014 Innovazione e Sviluppo L attività di Innovazione e Sviluppo è articolata in cinque settori operativi: l edilizia sostenibile, le nanotecnologie al plasma, la valorizzazione delle biomasse, le tecnologie a idrogeno e la consulenza ambientale. Creare le condizioni per la diffusione di innovazione e sostenibilità nel sistema economico locale Supportare le imprese nei loro processi di innovazione dove la sostenibilità rappresenta un fattore competitivo

6 PLASMA NANO-TECH Attività

7 L attività Sviluppo di processi dedicati mediante trattamenti superficiali con nanotecnologie al plasma. Trasferimento Tecnologico mediante la realizzazione di prove industriali finalizzate all implementazione nelle linee di produzione. Analisi LCA (Life Cycle Assessment) dei processi e dei prodotti con valutazione dei conseguenti impatti ambientali diretti e indiretti.

8 Cos è il plasma Energia Energia di ionizzazione Energia di vaporizzazione Plasma Energia di fusione Gas Liquido Solido

9 Cosa rende il plasma interessante Il plasma possiede tre aspetti fondamentali che lo rendono interessante per applicazioni in chimica e nelle discipline correlate: La temperatura dei più piccoli componenti del plasma e la densità di energia superano agevolmente quelle delle convenzionali tecnologie chimiche Il plasma è in grado di contenere alte concentrazioni di specie energetiche e quindi molto reattive chimicamente (elettroni, ioni, atomi, radicali, stati eccitati e fotoni) Il plasma può esistere anche lontano dall equilibrio termodinamico, cioè può fornire un alta concentrazione di specie attive chimicamente e a temperatura ambiente preservando la stabilità dei materiali da trattare (trattamenti superficiali)

10 Plasma e chimica del plasma elettroni PLASMA gas Ionizzazione Dissociazione Eccitazione Ioni positivi Ioni negativi Radicali Molecole Luce Etching Grafting Deposizione Attivazione NH 2

11 Tipi di scarica del plasma Come si è già detto il plasma è un gas ionizzato. Ma come si può generare questa ionizzazione? I dispositivi oggi utilizzati generano il plasma attraverso una differenza di potenziale elettrico fra due elettrodi. A seconda del tipo di dispositivo si può avere un arco elettrico, una scarica a bagliore uniforme, un plasma jet, un plasma corona, ecc.

12 Applicazioni sterilizzazione attivazione etching innesto funzionalità deposizione di polimeri (es. HMDSO, PTFE)

13 SMART CITY 2014 Alcuni esempi di processi innovativi Dispositivi biomedici (reti per ernie) Rivestimento battericida

14 Alcuni esempi di processi innovativi Scaffold PLA (proliferazione cellulare) Innesto funzionalità mediante plasma atmosferico

15 Innesto gruppi COOH e NH2 O1s core line C1s core line 400 C=O* (PLA + COOH) PLA_COOH O-C=O (PLA) / COOH N-C=O C*-COOH PLA_COOH Arbitrary units PLA_NH 2 PLA_He N-C=O C-NH x Arbitrary units PLA_NH 2 PLA_He PLA_ref H 2 O C-O N-C=O* C=O* PLA_ref O-C=O C-O C-H Binding energy [ev] 0 N1s core line Binding energy [ev] PLA_COOH N-C=O Arbitrary units 40 PLA_NH 2 NH 4 NO 3 C-NH 3 + N-C=O C-N PLA_He PLA_ref Binding energy [ev]

16 Tecnologie innovative per la decontaminazione e sanitizzazione dei prodotti alimentari Sterilizzazione via plasma L efficacia della sterilizzazione via plasma è legata a tre fattori: Emissione UV; Bombardamento ionico; Azione chimica.

17 Tecnologie innovative per la decontaminazione e sanitizzazione dei prodotti alimentari Sterilizzazione via plasma L esperienza realizzata con impianto atmosferico a piatti paralleli conferma che i migliori risultati di ottengono con miscela di Ar O 2 nel rapporto10 : 1. In questo caso la cinetica di inattivazione è in tre stadi o fasi. Test Microorganismi Gas mix Temperatura Potenza Tempo 1 Aspergillus Ar : O 2 25 C 150 W 5 min brasiliensis 10 : 1 2 Aspergillus brasiliensis 3 Aspergillus brasiliensis Ar : O 2 10 : 1 Ar : O 2 10 : 1 25 C 300 W 1 min 25 C 400 W 15 sec

18 Impianti dentali in Titanio Proprietà del materiale (peso, biocompatibilità) Geometria dell impianto (dimensione, forma) Caratteristiche della superficie (interfaccia osso- biomateriale) Superficie non è un sito passivo: reazioni chimiche, diffusione di atomi, reazioni elettrochimiche. Quali implicazioni?

19 Impianti dentali in Titanio Necessaria superficie: Pulita e asettica Resistente alla corrosione Idrofila Rugosa su scala microscopica Approcci meccanici e chimici Approccio fisico-chimico

20 Impianti dentali in Titanio Approccio fisico-chimico

21 Impianti dentali in Titanio Approccio fisico-chimico Plasma cleaning Plasma coating/plasma deposition Plasma activation Plasma etching FUTURO Il plasma è usato in ogni stadio dei trattamenti superficiali. Topologia lamellare su nanoscala

22 Tendenze future Impianti dentali in Titanio Topologia lamellare

23 ENVIRONMENT PARK S.p.A. Via Livorno, Torino - IT T F envipark.com Sede legale: Galleria San Federico, Torino - IT C.F./P.I/R.I R.E.A

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