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Elettrochimici della Statale in laboratorio
Sarà Alessandro Volta il “protagonista” delle Giornate dell’Elettrochimica Italiana (GEI 2026), convegno nazionale annuale della Divisione di Elettrochimica della Società Chimica Italiana, in programma dal 14 al 18 settembre a Palazzo Brera, a Milano, sede della Pinacoteca e dell’Accademia, in collaborazione con l’Istituto Lombardo Accademia di Scienze e Lettere.
Gli elettrochimici italiani, con il contributo centrale degli scienziati e studiosi dell’Università Statale di Milano, intendono celebrare così il bicentenario della morte del celebre scienziato, padre dell’elettrochimica italiana, scomparso il 5 marzo 1827. Le GEI 2026 saranno cinque giorni fitti di incontri, approfondimenti e occasioni di incontro con al centro Alessandro Volta.
Con i docenti del dipartimento di Chimica della Statale, direttamente coinvolti nell’organizzazione delle giornate, Patrizia Mussini, che presiede il Comitato organizzatore, e Alberto Vertova abbiamo approfondito la figura di Volta, la sua eredità scientifica e le sfide di oggi nel campo dell’elettrochimica.
Alessandro Volta è un nome da tutti conosciuto che grazie ai suoi studi ha profondamente cambiato la vita delle persone con scoperte e invenzioni tra le più importanti della storia della scienza. Qual è l’attualità oggi della sua figura?
Volta ha reso possibile governare consapevolmente il rapporto tra elettricità e chimica; due secoli dopo continuiamo a sviluppare quella stessa intuizione per affrontare le sfide dell'energia, dell'ambiente, della salute e della sostenibilità. Le Giornate dell’Elettrochimica Italiana (GEI) mostreranno proprio dove si trova oggi questa frontiera, a duecento anni dalla scomparsa di Volta.
Presentando al mondo la sua pila, Volta ci ha dato la capacità di gestire consapevolmente il collegamento tra elettricità e chimica già fondamentale in natura. Da quell’intuizione sono nate trasformazioni che hanno cambiato rapidamente e radicalmente la società, ne plasmano il presente e aprono affascinanti prospettive per il futuro.
Facciamo un passo indietro. Come potremmo definire l’elettrochimica?
L'elettrochimica è la scienza che ci permette di convertire energia chimica in energia elettrica e viceversa, in modo efficiente e spesso in condizioni molto più sostenibili, modulabili e “intelligenti” rispetto ad altri processi. È il principio alla base delle batterie che alimentano telefoni cellulari, computer e veicoli elettrici, ma anche di tecnologie fondamentali per la transizione energetica, il monitoraggio ambientale, la produzione di materiali avanzati, la sensoristica, la metallurgia, la protezione dalla corrosione e la realizzazione e gestione di una vasta gamma di dispositivi intelligenti. L'elettrochimica pervade la nostra vita, come si evincerà chiaramente dalle key note e presentazioni di GEI2026.
La vostra disciplina come interagisce con le nuove tecnologie? Come è cambiato il “classico” laboratorio di Alessandro Volta oggi?
Una delle caratteristiche più moderne di Alessandro Volta era la sua straordinaria attenzione alla sperimentazione. Non solo nella ricerca, ma anche nella didattica. Quando divenne professore a Pavia, volle fortemente realizzare un laboratorio sperimentale per i suoi studenti e viaggiava spesso in Europa per confrontarsi con altri studiosi, visitare laboratori e procurarsi gli strumenti scientifici più avanzati disponibili all'epoca.
Se oggi potesse visitare i nostri laboratori, probabilmente rischierebbe una vera e propria "sindrome di Stendhal scientifica". Vedrebbe strumenti infinitamente più rapidi, potenti e precisi di quelli che utilizzava, capaci di effettuare misure automatizzate, dialogare con computer, supercalcolatori e, sempre più spesso, con sistemi di intelligenza artificiale. Conoscendo il suo carattere, credo che cercherebbe immediatamente di procurarseli, fondi permettendo! Oggi i laboratori di elettrochimica sono ambienti altamente tecnologici, dove si producono enormi quantità di dati e si studiano fenomeni che avvengono su scale temporali e dimensionali impensabili ai tempi di Volta. Tecniche avanzate di caratterizzazione, microscopie ad altissima risoluzione, simulazioni numeriche e modelli teorici permettono di osservare il comportamento dei materiali e delle interfacce elettrochimiche con un livello di dettaglio senza precedenti.
Che ruolo ‘gioca’ l’intelligenza artificiale nel vostro settore di studi?
L’intelligenza artificiale sta diventando uno strumento sempre più importante. Può analizzare grandi quantità di dati, individuare correlazioni difficili da riconoscere per l'occhio umano, accelerare la scoperta di nuovi materiali per batterie, sensori e tecnologie energetiche, e persino suggerire le strategie sperimentali più promettenti, riducendo tempi, costi e consumo di risorse. Ma l'aspetto forse più interessante è che, nonostante il cambiamento radicale degli strumenti, il metodo rimane sorprendentemente simile a quello di Volta. L'intelligenza artificiale non sostituisce la conoscenza scientifica: ne amplifica le capacità.
Elettrochimici della Statale in laboratorio
Ci sono studi o direzioni di ricerca del lavoro di Volta oggi ancora attuali e magari non del tutto esplorate?
Più che singole ricerche di Volta ancora da completare, ciò che continua a essere straordinariamente attuale è il principio scientifico che lui ha contribuito a fondare: il collegamento tra elettricità e trasformazioni chimiche. A oltre duecento anni dalla pila, continuiamo infatti a esplorare nuovi modi per utilizzare e controllare questo legame. Molti dei grandi temi dell'elettrochimica contemporanea possono essere visti come una prosecuzione, su scala enormemente più sofisticata, delle intuizioni di Volta. Pensiamo alle batterie di nuova generazione, ai sistemi per accumulare l'energia prodotta da fonti rinnovabili, alla produzione sostenibile di combustibili come l'idrogeno, alla cattura e valorizzazione della CO₂, ai sensori intelligenti, alla protezione delle superficie metalliche o ai processi industriali a basso impatto ambientale, temi che saranno presenti anche nel nostro convegno GEI2026, dando una fotografia dell’elettrochimica italiana e anche internazionale a 200 anni da Volta. Un'altra direzione di ricerca estremamente attuale riguarda l'ispirazione che possiamo trarre dalla natura. Gli organismi viventi utilizzano processi elettrochimici in modo straordinariamente efficiente: basti pensare al funzionamento del cervello, dei nervi o ai meccanismi con cui le cellule producono e utilizzano energia, la fotosintesi clorofilliana. Comprendere meglio questi processi potrebbe portare a tecnologie ancora più sostenibili e intelligenti. In questo senso, Volta non ci ha lasciato soltanto una grande invenzione, ma un vero programma scientifico. La sua intuizione continua a guidare la ricerca verso tecnologie capaci di usare elettricità e chimica per affrontare alcune delle sfide più importanti del nostro tempo. Paradossalmente, quanto più l'elettrochimica progredisce, tanto più risulta evidente quanto fosse lungimirante l'idea originaria di Volta: che elettricità e chimica siano aspetti strettamente collegati di una stessa realtà naturale e che imparare a governarne l'interazione possa generare conoscenza, innovazione e benessere per la società.
La comunità degli elettrochimici in Statale ha una lunga tradizione, come si compone oggi?
L'elettrochimica intrattiene con la Lombardia, e in particolare con Milano, un rapporto speciale e straordinariamente fecondo. L'Università degli Studi di Milano, fondata nel 1924-1925, ereditò e sviluppò questa tradizione. A partire dall'opera di Livio Cambi e Roberto Piontelli e soprattutto grazie a Giuseppe Bianchi e ai suoi allievi, Francesco Mazza, Torquato Mussini e Sergio Trasatti, si formò un gruppo di elettrochimici eccezionalmente numeroso, capace di rappresentare in modo autorevole praticamente tutti i principali aspetti della disciplina. Ancora oggi il dipartimento di Chimica della Statale annovera una decina di docenti strutturati con competenze elettrochimiche, numero particolarmente elevato nel panorama nazionale.
Questa crescita quantitativa si accompagna a una notevole diversificazione culturale. Se la prima generazione era concentrata soprattutto sull'elettrochimica classica, sulla corrosione, sull'elettrometallurgia e sulla termodinamica, le generazioni successive hanno progressivamente esteso il campo d'azione verso ambiti emergenti e fortemente interdisciplinari: sono emerse, per ricordarne alcune, linee di ricerca legate ai materiali funzionali, ai semiconduttori inorganici e organici, ai polimeri conduttori, ai materiali ibridi organico-inorganici e alle nanoparticelle, fino allo studio dell’importanza dei fenomeni elettrochimici nelle origini della vita. Parallelamente si sono sviluppate applicazioni avanzate nel campo dell'energia, con studi dedicati a materiali, elettrodi ed elettroliti per sistemi di conversione e accumulo energetico, nonché ricerche nel settore della fotoelettrochimica e dei dispositivi elettrochimici innovativi.
Un'altra importante area di espansione riguarda l'elettroanalisi, oggi declinata in molteplici direzioni: analisi di farmaci, alimenti e acque, biosensori, spettroscopia di impedenza elettrochimica, spettroelettrochimica, sensoristica avanzata e monitoraggio di inquinanti organici e inorganici. A queste si aggiungono applicazioni verso i beni culturali e l'ambiente, settori che testimoniano l'evoluzione dell'elettrochimica da disciplina tradizionalmente orientata ai processi industriali a scienza trasversale con ricadute in numerosi ambiti della società contemporanea.
Particolarmente significativa appare infine l'apertura verso frontiere scientifiche impensabili all'epoca dei fondatori: liquidi ionici e deep eutectic solvents, magnetoelettrochimica, materiali molecolari per la spintronica, elettrochimica bipolare, dispositivi intelligenti ed enantioselettivi.
A un secolo dalla nascita dell'Università degli Studi di Milano, la scuola elettrochimica appare quindi profondamente trasformata, ma è ancora riconoscibile il tratto distintivo che ne ha caratterizzato l'intera storia: la capacità di coniugare rigore teorico, attenzione ai fondamenti, apertura interdisciplinare e dialogo costante con le applicazioni tecnologiche e industriali. In questo senso, la notevole poliedricità delle ricerche attuali rappresenta non una discontinuità, ma l'esito naturale dell'impostazione culturale trasmessa dai fondatori e sviluppata dalle successive generazioni di elettrochimici milanesi.
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