FUTURO REMOTO 2025
FUTURE LAB: SVILUPPO SOSTENIBILE TRA MEMBRANE, NUOVI MATERIALI, BIOSISTEMI, INTELLIGENZA ARTIFICIALE E FISICA QUANTISTICA
TALK 1
Che cosa sarebbe il mondo senza membrane
A cura di: ITM_ Istituto per la Tecnologia delle Membrane “Enrico Drioli” del Consiglio Nazionale delle Ricerche Rende (Cosenza)
Con: Lidietta Giorno, CNR- ITM_ Istituto per la Tecnologia delle Membrane “Enrico Drioli”
La vita e molte tecnologie moderne dipendono dalle membrane. Nelle cellule, le membrane regolano il passaggio di materia ed energia, rendendo possibile l’organizzazione della vita. Ispirandosi a quelle naturali, la ricerca ha sviluppato membrane artificiali sempre più efficienti e resistenti.
Queste strutture sottilissime separano e controllano ciò che può attraversarle, con enorme precisione.
Le membrane sono già fondamentali nel mondo della salute, ad esempio nella dialisi, nell’ossigenazione del sangue e nel rilascio dei farmaci. Sono altrettanto cruciali nell’agroalimentare, per la sicurezza e la qualità dei prodotti. Molte applicazioni riguardano l’ambito della ricerca aerospaziale come quello dei beni culturali. Nel settore idrico permettono di aumentare le risorse di acqua potabile attraverso la dissalazione. Contribuiscono anche alla transizione energetica e alla riduzione dell’impatto ambientale. Investire nella ricerca sulle membrane significa sviluppare soluzioni più efficienti e sostenibili. Il futuro sostenibile passa anche attraverso queste tecnologie invisibili ma essenziali.
TALK 2
Un Viaggio nel Mondo delle Membrane: Tra Ricerca, Industria e Innovazione
A cura di: Università degli Studi di Napoli Federico II
Con: Luca Fortunato, Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale, Università degli Studi di Napoli Federico II
In un mondo alle prese con le sfide critiche della scarsità d’acqua e dell’inquinamento globale, le membrane emergono come una tecnologia invisibile ma onnipresente, capace di separare molecole e purificare l’acqua. Questo intervento propone un viaggio attraverso l’ecosistema dell’innovazione, tracciando il percorso che dalla ricerca di base conduce alle applicazioni industriali.
Il racconto si intreccia con un’esperienza professionale personale e non lineare: dall’imprenditoria campana alla ricerca in Arabia Saudita, dall’esperienza manageriale in multinazionale al finanziamento europeo di un ERC Starting Grant. L’obiettivo è illustrare ai giovani come la carriera scientifica sia un territorio inesplorato, in cui curiosità, resilienza e visione sono gli strumenti per tracciare il proprio cammino.
TALK 3
Sostenibilità economica e sociale delle tecnologie quantistiche
A cura di: Università degli Studi di Napoli Federico II
Con: Giampiero Pepe, Dipartimento di Fisica E. Pancini, Università degli Studi di Napoli Federico II
Esperenziale: Lo sviluppo sostenibile tra nuovi materiali, intelligenza artificiale, imaging, sensori e biosistemi
Con:
RETE CREO CNR_ Consiglio Nazionale delle Ricerche
Nanoparticelle che cambiano colore: quando i batteri diventano sensori dell’ambiente
CNR-ICB_ Istituto di Chimica Biomolecolare
L’attività accompagna i partecipanti alla scoperta delle nanoparticelle prodotte dai microrganismi, mostrando come un batterio possa trasformare il proprio ambiente di crescita in una vera e propria piattaforma nanotecnologica. Le nanoparticelle d’argento utilizzate nell’esperienza sono ottenute a partire dal supernatante del batterio Rhodoglobus CPHL_1, isolato in ambiente antartico che contiene molecole in grado di guidare la formazione di nanomateriali con proprietà ottiche peculiari. Durante l’attività, gli studenti osserveranno variazioni di colore visibili a occhio nudo in risposta a cambiamenti delle condizioni chimiche circostanti. Attraverso l’utilizzo di soluzioni a diverso pH e di semplici sali, i partecipanti esploreranno come le nanoparticelle “rispondano” all’ambiente modificando le loro proprietà ottiche. Questa risposta visiva consente di simulare il funzionamento di un biosensore, uno strumento capace di trasformare variazioni chimiche invisibili in segnali osservabili. L’attività introduce così, in modo intuitivo e concreto e senza l’uso di sostanze pericolose, i principi alla base dei biosensori impiegati nella ricerca ambientale per il monitoraggio di contaminanti come i metalli pesanti, mostrando come la ricerca scientifica possa contribuire alla tutela dell’ambiente e della salute.
Vivere nelle rocce: microrganismi estremi e le loro applicazioni in ambienti tra Terra e spazio
A cura di: CNR- IRET_ Istituto di Ricerca sugli Ecosistemi Terrestri
L’attività introduce i partecipanti al mondo degli microorganismi estremofili, organismi capaci di vivere in condizioni ambientali estreme come forte acidità, assenza di luce e scarsa disponibilità di nutrienti. Attraverso l’osservazione diretta di rocce e minerali e una discussione guidata sugli ambienti estremi, gli studenti esploreranno il ruolo di batteri in ambienti minerari naturali e industriali. L’attività si concentra in particolare sul biomining, una biotecnologia che sfrutta microrganismi estremofili per l’estrazione sostenibile di metalli da minerali. A partire da questi esempi, i partecipanti saranno guidati a riflettere sul legame tra ambienti estremi terrestri e astrobiologia, comprendendo come lo studio degli estremofili ampli le nostre conoscenze sui limiti della vita e sulle possibili forme di vita in ambienti extraterrestri.
Batteri “amici” delle piante: biotecnologie microbiche per un’agricoltura sostenibile
A cura di: CNR- IRET_ Istituto di Ricerca sugli Ecosistemi Terrestri
L’attività laboratoriale introduce i partecipanti al concetto di Plant Growth Promotion, mostrando in modo semplice e concreto come le biotecnologie su base microbica possano contribuire a un’agricoltura più sostenibile, riducendo l’uso di input chimici. I partecipanti simuleranno, in scala ridotta, uno studio di promozione della crescita vegetale utilizzando la lenticchia come pianta modello. Attraverso la preparazione di semplici sistemi di coltivazione in vitro e l’impiego di radicalizzanti naturali e sicuri, gli studenti potranno osservare come approcci biotecnologici sostenibili favoriscano lo sviluppo delle piante e contribuiscano, in prospettiva, a migliorare la resa e la qualità delle produzioni agricole nel rispetto dell’ambiente.
Le Bioplastiche: un rimedio ecosostenibile all’uso delle plastiche sintetiche.
A cura di: CNR- IRET_ Istituto di Ricerca sugli Ecosistemi Terrestri
La plastica è un materiale di origine sintetica utilizzato per produrre migliaia di oggetti, è molto versatile ed economica, ma essendo di origine non naturale, non viene degradata e si accumula nell’ambiente. I tempi di degradazione della plastica possono andare da 100 a 1000 anni. L’accumulo delle plastiche nell’ambiente sta provocando moltissimi problemi, tra cui la morte diretta degli animali, inquinamento ambientale dovuto alla dispersione, inquinamento di terreni ed acque, rilascio delle microplastiche che entrano nella catena alimentare e provocano problemi di infertilità, neurodegenerativi ed immunologici negli animali in generale ed in particolare nell’uomo. Le bioplastiche sono materiali con caratteristiche fisiche simili alle plastiche ma di origine naturale, si possono produrre a partire dall’amido e dalla chitina dei gusci dei molluschi, possono sostituire le plastiche ma a differenza delle plastiche sintetiche, se sono rilasciate nell’ambiente in poco tempo vengono degradate completamente e i loro elementi costituenti diventano fonti di energia per altri esseri viventi (piante e batteri).
Sostenibilità e tecnologia: esploriamo l’ambiente con A.I., Remote Sensing e GIS.
A cura di: CNR- IRET_ Istituto di Ricerca sugli Ecosistemi Terrestri
L’attività laboratoriale offre agli studenti un’esperienza pratica di analisi dell’ambiente e dello sviluppo sostenibile attraverso strumenti digitali avanzati. Utilizzando dati satellitari, tecniche di Remote Sensing, GIS e algoritmi di Intelligenza Artificiale, gli studenti impareranno a: monitorare cambiamenti ambientali e uso del suolo; identificare aree critiche per la sostenibilità (foreste, risorse idriche, urbanizzazione); creare mappe tematiche interattive per visualizzare dati ambientali; interpretare i risultati per proporre strategie di gestione sostenibile del territorio. L’attività sarà strutturata in piccoli gruppi, con sessioni pratiche, in cui ogni gruppo potrà analizzare un dataset reale e confrontare i propri risultati, stimolando il pensiero critico e la comprensione delle sfide ambientali globali e locali.
L’agricoltura sostenibile tra biodiversità e biotecnologie vegetali
A cura di: CNR-IBBR Portici_ Istituto di Bioscienze e Biorisorse
Una maggiore sostenibilità in agricoltura costituisce una delle principali priorità volte a soddisfare i bisogni attuali dell’umanità senza compromettere le capacità delle generazioni future. In questo contesto, la valorizzazione della biodiversità e l’applicazione delle biotecnologie vegetali rappresentano strumenti di grande supporto per un’agricoltura che unisce tradizione ed innovazione e che si realizza nel rispetto dell’ambiente e delle risorse naturali. In questo lab interattivo, saranno condotti esperimenti per la determinazione del contenuto in zucchero ed in pigmenti nei frutti, l’estrazione del DNA da cellule vegetali e la coltivazione “in vitro” per la conservazione delle piante ed il “Genome editing”.
La sostenibilità nei materiali stimuli-responsive
I materiali a risposta agli stimoli, in grado di cambiare colore in modo reversibile, stanno suscitando crescente interesse nelle tecnologie sostenibili, nei rivestimenti intelligenti e nei sensori. Tra questi, i tessuti a base di coloranti termocromici e di spiropirano si distinguono per il loro comportamento fotochimico rapido e reversibile, che consente modulazioni ottiche sotto luce UV/visibile. I tessuti mostrano transizioni cromatiche ben definite tra la forma chiusa dello spiropirano e la forma aperta della merocianina, con tempi di risposta e reversibilità modulabili in condizioni di luce controllata. Le analisi fisico-chimiche, comprendenti spettroscopia UV–Vis, test termici e meccanici, evidenziano come l’integrazione dello spiropirano non comprometta le prestazioni ambientali della matrice ospite, garantendo al contempo un comportamento ottico stabile e affidabile. Il potenziale di questi tessuti fotochromici sostenibili per applicazioni in packaging intelligente, sensori, sistemi anti-contraffazione e rivestimenti adattivi, offrendo nuove prospettive nello sviluppo di materiali funzionali a basso impatto ambientale e di elevata rilevanza tecnologica.
Assaggi di scienza
A cura di: CNR- IPCB _ Istituto per i Polimeri, Compositi e Biomateriali
I compositi rappresentano nuovi materiali con proprietà specifiche, ottenibili dalla combinazione tra due o più materiali di diversa derivazione sia chimica che fisica. Dall’inizio della rivoluzione industriale ad oggi, i compositi si sono fatti spazio in tutti i settori industriali di rilievo, come automotive, energia e packaging, per rispondere ad esigenze di utilizzo specifiche, come resistenza elettrica, maggiore leggerezza o resistenza meccanica. Per essere definito ecosostenibile, un composito deve avere un impatto minimo sull’ambiente durante tutto il suo ciclo di vita, dall’estrazione delle materie prime alla produzione del materiale, comprendendo le fasi di uso e smaltimento finale.
Valorizzazione di biomasse e sviluppo di polimeri biodegradabili per packaging sostenibile e applicazioni agricole
A cura di: CNR- IPCB _ Istituto per i Polimeri, Compositi e Biomateriali
Un importante approccio di economia circolare riguarda il recupero e la valorizzazione di scarti di biomasse vegetali e animali provenienti dalle filiere agro-alimentare, cartaria e marina, mediante tecnologie di estrazione sostenibili, quali estrazione assistita da microonde (MAE), estrazione assistita da ultrasuoni (UAE), estrazione accelerata con solvente (ASE) e macinazione meccanica (ball milling). Tali processi sono finalizzati al recupero di biopolimeri, molecole bioattive e frazioni lignocellulosiche, da utilizzare separatamente in sistemi innovativi biodegradabili funzionali, oppure da ricombinare per la realizzazione di materiali nuovi rispetto alla biomassa iniziale, performanti, biodegradabili e bioattivi. In quest’ottica, i residui e sottoprodotti di processo vengono trasformati in risorse ad alto valore aggiunto, favorendo l’integrazione tra diversi settori industriali (agro-food, carta, blue economy) e contribuendo alla riduzione complessiva dell’impronta ambientale.
E con:
RinnovaMenti
A cura dell’Università degli Studi di Napoli Parthenope
Con: Simona di Fraia, Nicola Massarotti, Laura Vanoli e Vincenzo Bianco
Un percorso esperenziale per riflettere sui temi della sostenibilità ambientale e della transizione ecologica, anche attraverso l’uso delle fonti rinnovabili di energia. Dopo aver stimato la propria impronta di carbonio e compreso così l’impatto del proprio stile di vita, saranno esplorate le possibili strategie da mettere in campo per ridurre il proprio impatto, ricalcolando la propria impronta di carbonio per comprendere in maniera tangibile gli effetti delle strategie di mitigazione adottate.
Future Design Lab a cura di:
Hybrid Design Lab, Università degli Studi di Napoli Federico II
con Carla Langella, Giovanna Nichilò, Arianna Moxedano
Corso di Design, Laurea Magistrale in Psicologia:
Risorse umane, ergonomia cognitiva, neuroscienze cognitive con Francesca Nicolais e gli allievi del corso.
Nell’ambito del ciclo dei FUTURE LAB di Futuro remoto
Pratiche di futuro, da utilizzare nel presente
Facciamo di Città della Scienza un laboratorio per esplorare e costruire scenari più consapevoli di futuri desiderabili. Decliniamo le definizioni di Sviluppo sostenibile e One Health e trasformiamole in gesti quotidiani consapevoli e condivisi attraverso la progettazione partecipata di percorsi all’interno di Città della Scienza con prolungamenti in tutte le istituzioni che contribuiranno alla loro realizzazione. Ogni gesto consapevole, da come ci si muove, come ci si relazione con cose, persone e ambiente, è il primo passo per costruire un modello di sviluppo sostenibile e un benessere individuale e collettivo. Partiamo da qui!