La fabbrica capace di produrre i materiali ultrasmilzi che hanno la “bacchetta magica”

Interporto di Guasticce (Livorno): questo il capannone che ospiterà BeDimensional per la produzione di cristalli 2D

GUASTICCE (Livorno). L’idea che la Toscana possa evitare la tentazione di campare di Rinascimento, musei e airbnb pesa niente: è un’idea, no? Meno dei 21 grammi del “peso dell’anima”, secondo lo stravagante esperimento del medico Duncan MacDougall (o del “peso delle sofferenze”, a dar retta al regista Alejandro González Iñárritu). Ha il peso straordinario delle idee – praticamente nulla – anche il prodotto che, con un salto quantistico, dovrebbe portarci nella manifattura industriale di nuova generazione: i materiali 2D ai quali è stato sottratto peso e “spessore” da esser rimasti solo su due dimensioni. Tradotto: pure superfici, talmente sottili da aver ridotto (quasi) a zero la dimensione dell’altezza. In pratica, un solo “foglio”, insomma un singolo strato di atomi. Per capirci: per avere uno spessore di grafite ben visibile a occhio nudo, diciamo di un millimetro, bisognerebbe mettere l’uno sull’altro 3 milioni di strati di grafene.

Ma di questi materiali – il grafene è forse il più noto ma non è il solo – non ci interessa tanto che abbiano perso peso: mica dobbiamo prenderli in braccio e cantargli la ninna nanna. Quel che ci interessa è che, assottigliandosi fino all’inverosimile, hanno acquisito proprietà fisiche così incredibili che sembrano prese dalla fantascienza: ad esempio, il grafene è un “foglio” enormemente più sottile della carta giapponese “invisibile” (tengujo), eppure ha una resistenza di 200 volte maggiore dell’acciaio. Si capisce perché aver alzato il velo, è il caso di dirlo, su questa nuova frontiera della fisica dei materiali abbia valso il premio Nobel nel 2010 per Konstantin Sergeevič Novosëlov e Andrej Gejm, russi entrambi ma entrambi passati da quella fucina di geniacci tech che è l’università di Manchester…

All’interporto la produzione degli strani materiali dell’ultrafuturo

E Guasticce, cosa c’entra?  C’entra, e anche parecchio. È qui che metterà radici BeDimensional, azienda deep-tech italiana che è pioniera nella produzione industriale di materiali bidimensionali. Il passaggio è proprio questo: un primo nucleo d’impresa c’è già, e sta nel laboratorio che l’azienda ha aperto a Genova. A un passo dall’Istituto italiano di tecnologia dalla cui costola l’azienda nasce, con vista sull’autostrada A7 e su un affluente del torrente Polcevera (mentre la sede legale è a Milano, in quella trigonometria di epoche che sta fra stazione centrale, Pirellone e Bosco Verticale.

Non vale tanto per i 20, forse 30, posti di lavoro che mette in palio, quantomeno in una prima fase sulla rampa di lancio: una pizzeriona in posizione ghiotta o un bel locale alla moda potrebbe perfino darne di più. Ma così come le azioni di Cuccia anche i posti di lavoro si “contano” solo fino a un certo punto, da lì in poi se ne valuta il “peso specifico” per la loro capacità di essere insostituibili nella capacità di costruire innovazione.

Foto di gruppo dopo la firma dell’intesa: da sinistra, Leonardo Marras (assessore regionale), Sara Paoli (sindaca di Collesalvetti) e Vittorio Pellegrini (amministratore delegato di BeDimensional)

È che qui siamo nel post-futuro: con la missione di recuperare lo svantaggio europeo di fronte alla capacità competitiva di Cina e, in subordine, Usa sulla nuova frontiera dei materiali che promettono di rivoluzionare le nostre esistenze. Non è forse vero che BeDimensional ha alle spalle sì i soldi di Cassa Depositi Prestiti, il colosso finanziario pubblico made in Italy (risparmio postale) ma anche quelli della Banca europea degli investimenti? Questa è la “Premier League” in cui giocherà l’azienda in fase di sbarco all’interporto di Guasticce, in una posizione straordinaria a otto chilometri dal porto di Livorno e altrettanti dall’aeroporto di Pisa, infrastrutture con rilevanti collegamenti internazionali.

Paradossalmente una fabbrica che produce un materiale che pesa il meno possibile sta in mezzo all’infrastruttura interportuale che, in tandem con le banchine del porto, più ha a che fare con i volumi e i milioni di tonnellate che “inghiottono” o “sputano” le stive di navi da 120mila tonnellate di stazza lorda. Pesano, eccome se pesano…

La lunga rincorsa nella ricerca e ora il salto su scala industriale

Non si parte da zero, dicevamo. Dal punto di vista della finanza che supporta il progetto ultratech, il pacchetto di mischia può giocarsela davvero: a reggere l’urto dell’investimento complessivo sono, come detto, la Bei (Banca Europea degli Investimenti) e Cdp Venture Capital (controllata di Cassa Depositi Prestiti) più investitori come Eureka! Venture Sgr, NovaCapital, Eni-Next e Boldrocchi Group. Sotto il profilo produttivo c’è la fase di rullaggio con il via a Befab, la struttura di BeDimensional Fabrication Plant a Genova a fine 2024. Ma è adesso che si gioca il cambio di specie: il passaggio dal laboratorio all’industria.

È proprio un salto di scala. Obiettivo: passare a produrre cristalli bidimensionali con controllo atomico ma secondo le quantità su sui si misura una industria. Giocare cioè il match da protagonista in questo mercato contrassegnato da materiali che hanno dentro di sé una “bacchetta magica”: e farlo – sta qui il punto-chiave – «a costi competitivi per il mercato, grazie a una tecnologia proprietaria, brevettata e già validata a livello industriale».

Monica Bellandi, presidente dell’Interporto toscano Amerigo Vespucci di Guasticce (Livorno)

La scommessa sta proprio lì. Per passare dal laboratorio ultraspecialistico all’industrializzazione, bisogna: 1) saperlo fare; 2) riuscirci a prezzi che stiano in piedi sul mercato. Ad esempio, BeDimensional si presenta con un biglietto da visita che la rende capace di procedere all’esfoliazione – cioè a quella sorta di riduzione dello spessore fino a farne uno strato infinitesimalissimo – secondo un processo unico, che è in grado di dar vita a «cristalli con lo spessore di pochi atomi». Diciamolo pure, è con orgoglio che lo sottolineano: «Il nostro processo è in grado di esfoliare qualsiasi materiale stratificato, sbloccando funzionalità senza precedenti». Il controllo qualità dev’essere rigorosissimo, altrimenti la “bacchetta magica” di questi materiali perde i propri poteri: le incredibili prestazioni attestate in fatto di conducibilità termica, resistenza meccanica e trasporto elettrico sono tanto più eccezionali quanto più sottile è lo spessore del cristallo. E dire “sottile” è già una approssimazione grossolana: i risultati migliori si hanno con materiali «spessi meno di 10 atomi». Atomi, non centesimi di millimetro, forse un decimilionesimo di millimetro. Meglio se meno.

Lo scienziato-imprenditore che scommette sulla fabbrica

Vittorio Pellegrini ha alle spalle un curriculum che mette in fila il dottorato alla Scuola Normale, l’esperienza nei laboratori Bell nel New Jersey, un passaggio in cattedra alla Columbia University newyorkese, il lavoro come direttore di ricerca nel quartier generale del Cnr pisano e quello di responsabile del Graphene Lab nella sede genovese all’Istituto italiano di tecnologia, il ruolo di rilievo nella squadra dell’European Graphene Flagship. Poi ha scelto di mettere in piedi un team per passare il guado: andare al di là delle colonne d’Ercole degli studi avanzati dell’accademia, anche quella molto high tech, e vedere se era possibile uscire dal perimetro della ricerca e, tramite l’industrializzazione, farne vita quotidiana della gente.

Se Giulio Natta, il geniale ingegnere chimico italiano premio Nobel che inventa il “moplen”, resta al di qua entro le frontiere della ricerca, Vittorio Pellegrini sei anni fa si è buttato nell’avventura di farne industria: mettendo le basi passo dopo passo e ora facendo il balzo per arrivare a produrre questi materiali “magici” secondo gli standard industriali di quantità, ma sempre tenendo conto che non stiamo parlando di bulloni o di maglioncini. Anzi no, chissà: magari si potrebbe inventare qualcosa per creare bulloni smart ad altissima resistenza o maglioncini capaci di tener caldo in modo imparagonabile o in grado perfino di autoripararsi se strappati.

La cerimonia per la firma dell’intesa fra azienda, Regione Toscana e Comune di Collesalvetti: l’intervento di Eugenio Giani, presidente della Regione Toscana; di spalle, Massimo Cerofolini, giornalista Rai e conduttore dell’evento

In effetti, quasi non c’è limite alle declinazioni possibili E il format è questo: entrare in alleanza con un gruppo industriale e dare al prodotto lo “spin” che questi materiali garantiscono: talvolta in termini di prestazioni fisico-chimiche, magari la durabilità, la conducibilità elettrica, la termoregolazione e via dicendo. Con un ventaglio di opportunità che quasi non mette limiti alla fantasia: anche perché fin qui si è parlato di grafene, ma questa è una “famiglia” di materiali di ultima generazione. Ciascuno dei quali ha potenzialità al limite del pensabile: il nitruro di boro esagonale, i dicalcogenuri di metalli di transizione. E poi: il silicene derivato dal silicio; il fosforene, dal fosforo nero; lo stanene, dallo stagno…

La visione di Pellegrini è chiara: «Non stiamo solo aumentando la nostra capacità produttiva: stiamo costruendo le basi industriali e tecnologiche per portare i cristalli bidimensionali su scala globale. Con un vantaggio competitivo chiaro in termini di qualità, costo e sostenibilità del processo e lo facciamo in Italia perché crediamo nelle potenzialità dell’ecosistema europeo». Tradotto: ci si arriva con gli strumenti del mercato, dell’impresa e dell’industria ma è una svolta geopolitica, diciamo così: la capacità dell’Europa di non rincorrere e basta quel che sta facendo la Cina o gli Usa in questo campo.

La produzione effettiva decollerà nel 2028

L’avvio della produzione industriale a Guasticce è messa in preventivo per il 2028. A Guasticce è stato firmato un protocollo d’intesa per mettere in fila con Regione Toscana (con il presidente Eugenio Giani e l’assessore Leonardo Marras) e Comune di Collesalvetti (con la sindaca Sara Paoli) quel che c’è da fare. È stato questo l’“inaugurazione” nella sede dell’interporto di Guasticce, a far gli onori di casa la presidente Monica Bellandi e l’amministratore delegato Raffaello Cioni. Ma non è un foglio e basta: è una sfilza di impegni.

Tutte queste magie tech alla fin fine hanno però bisogno di un capannone: nessuno l’ha mai menzionato durante la cerimonia di firma guidata dallo storytelling del giornalista Rai Massimo Cerofolini. In realtà, l’ “hardware”, chiamiamolo così, c’è già: lo “scatolone” che conterrà tutti questi materiali “magici” è lì, nel cuore dei due milioni e mezzo di metri quadri di questa piana alle spalle del porto di Livorno. Curiosamente, è sulla Quinta Strada della mappa interna all’infrastruttura: proprio come la Fifth Avenue nel cuore di Manhattan, cuore di New York e dunque centro del centro del mondo. Qui siamo a Guasticce, fuori ci sono i grilli e forse i ranocchi: ma forse siamo più moderni. Più del cubo trasparente della mela smangiucchiata di Apple all’angolo con la 59^a, giusto lì nella Grande Mela newyorkese.

Mauro Zucchelli