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L'attività di ricerca è focalizzata sulla caratterizzazione e la modellistica chimico-fisica delle proprietà di interfacce liquide-aria e liquido-liquido in presenza di adsorbimento di tensioattivi, in relazione ad aspetti di base ed applicative. In particolare vengono approfondite le seguenti tematiche:

  • Caratterizzazione e modellizzazione delle cinetiche di adsorbimento e delle proprietà reologiche interfacciali di tensioattivi ed altre specie anfifiliche.
  • Sviluppo di metodi sperimentali per la tensiometria dinamica e la reologia interfacciale adatti a differenti scale temporali (dai millisecondi alle ore) per interfacce e film liquidi.
  • Influenza delle proprietà interfacciali sulle caratteristiche di emulsioni, schiume e film liquidi (es., stabilità, schiumabilità, etc.).
  • Studio delle proprietà di interfacce liquide in relazione ad aspetti ambientali (es., effetti di inquinanti tensioattivi sulla superficie marina).


In aggiunta alla normale sperimentazione di laboratorio, un aspetto peculiare dell'attività di ricerca, riguarda la preparazione ed il ricorso ad esperimenti in assenza di peso (microgravità), effettuati a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, per lo studio di specifiche caratteristiche del comportamento dinamico di strati di adsorbimento, emulsioni, schiume e film liquidi.


  • COMPETENZE:
    • Utilizzo di tensioattivi per il controllo delle proprietà chimico-fisiche di interfacce liquide.
    • Metodologie per la tensiometria dinamica e la reologia interfacciale.
    • Modellizzazione dei fenomeni di trasporto ed adsorbimento in sistemi contenenti tensioattivi ed altre specie anfifiliche.
    • Fenomeni cinetici e termodinamica degli strati di adsorbimento.
    • Formulazione e caratterizzazione di emulsioni, schiume e film liquidi
    • Progettazione, sviluppo e supporto per esperimenti su interfacce liquide, emulsioni e schiume in assenza di peso (microgravità).

  • SVILUPPI:
    Considerata l'ubiquità delle interfacce liquide nelle tecnologie, nei prodotti ed in natura, i risultati dell'attività di ricerca hanno una caratteristica fortemente trasversale, in relazione a potenziali applicazioni e per la comprensione dei fenomeni naturali. Particolarmente promettenti appaiono gli sviluppi su:
    • Prodotti contenenti emulsioni e schiume: emulsioni petrolifere e carburanti, cosmetici, prodotti alimentari, inchiostri e pitture, etc.
    • Tecnologie industriali basate sull’utilizzo di interfacce liquide: tecnologie chimiche, processi separativi, produzione di nanomateriali (es., assembling su goccioline), flussi multifasici, applicazioni a spruzzo, etc
    • Effetto di inquinanti su interfacce liquide in natura (interfaccia mare-atmosfera, aerosol marino, etc.).
    • Metodi innovativi di monitoraggio ambientale di inquinanti basato su proprietà interfacciali.
  • KEYWORDS:
    interfacce liquide tensioattivi anfifilici adsorbimento tensione superficiale reologia interfacciale chimica-fisica delle superfici tensiometria dinamica schiume emulsioni

  • PUBBLICAZIONI RECENTI:
    • A.G. Bykov, L. Liggieri, B.A. Noskov, P. Pandolfini, F. Ravera, G. Loglio
      Surface dilational rheological properties in the nonlinear domain
      Advances in Colloid and Interface Science 222 (2015) 110-118.
    • E. Guzmán, E. Santini, A. Benedetti, F. Ravera, M. Ferrari, L. Liggieri
      Surfactant induced complex formation and their effects on the interfacial properties of seawater
      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 123 (2014) 701-709.
    • E. Santini, E. Guzman, M. Ferrari, L. Liggieri
      Emulsions stabilized by the interaction of silica nanoparticles and palmitic acid at the water-hexane interface
      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 460 (2014) 333-341.
    • E. Santini, E. Guzmán, F. Ravera, M. Ferrari, L. Liggieri.
      Properties and structure of interfacial layers formed by hydrophilic silica dispersions and palmitic acid
      Physical Chemistry Chemical Physics 14 (2012) 607-615
    • R. Gabrieli, G. Loglio, P. Pandolfini, A. Fabbri, M. Simoncini, V.I. Kovalchuk, B.A. Noskov, A.V. Makievski, J. Krägel, R. Miller, F. Ravera, L. Liggieri
      Spherical cap-shaped emulsion films: Thickness evaluation at the nanoscale level by the optical evanescent wave effect
      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 413 (2012) 101-107.

  • PROGETTI CORRELATI:
    • Fundamental and Applied Studies in Emulsion Stability (Agenzia Spaziale Europea, Agenzia Spaziale Italiana, 2010 - 2015).
    • Liquid Film Tensiometer - LIFT (Agenzia Spaziale Italiana, 2009 - 2012)
    • Accordo di Programma CNR-MISE "Carbone Pulito" (2010 - 2013)

  • PRINCIPALI COLLABORAZIONI:
    • Max Planck Inst. for Colloids and Interfaces, Germania
    • Univ. Firenze, Dip. Chimica, Italia
    • Univ. Aix-Marseille, MADIREL, Francia
    • Univ. Techologie Compiègne – Dept. Gènie Chimique, Francia
    • Aristotle Univ. Thessaloniki, Chemistry Dept., Grecia
    • Selex-Galileo, Campi Bisenzio, Italia.