Florentine Hilty è entusiasta: "Il nostro gel di cellulosa è un materiale veramente cool." Quello che affascina particolarmente la chimica sono le proprietà tissotropiche del gel bianco-latte: agitato o mescolato diventa più fluido, mentre a riposo si solidifica di nuovo. "Pertanto, si presta come additivo naturale per cosmetici di ogni genere", afferma Hilty. La scienziata dirige il reparto di ricerca e sviluppo presso Weidmann Fiber Technology, il più giovane dei tre settori della Weidmann-Gruppe.
Il conglomerato, fondato nel 1877, è ben visibile a Rapperswil. Presso il quartier generale vicino alla stazione ferroviaria sono impiegati circa 500 dipendenti.
Stiller Weltmarktführer
Fuori dalla città delle rose, tuttavia, l'azienda è poco conosciuta. È infatti il principale produttore mondiale di sistemi d'isolamento per trasformatori ad alta potenza, utilizzati in centrali elettriche, impianti industriali o centri dati. La maggior parte dei 3700 dipendenti Weidmann nel mondo produce sott il nome di Weidmann Electrical Technology materiali semilavorati o componenti per produttori di trasformatori.
I componenti isolanti sono realizzati con cellulosa compressa, noto come cartone pressato. Già alla fine degli anni '20, Weidmann sperimentava l'uso di materie plastiche isolanti. Ne derivò l'attività di stampaggio a iniezione e infine il settore Weidmann Medical Technology, che produce pipette e altri materiali di consumo medico di alta precisione per il mercato globale.
"In tal senso", spiega il CEO di Weidmann Maximilian Veit, "il dipartimento Weidmann Fiber Technology è già il secondo spin-off del core business".
Forschungspartnerschaft mit der Empa
L'impulso è stato dato dalla collaborazione con l'Empa. La referente a Dübendorf era l'attuale direttrice dell'istituto di ricerca, Tanja Zimmermann, all'epoca responsabile del laboratorio di materiali a base di cellulosa e legno.
Le fibre di cellulosa vengono sempre pre-macinate per l'uso. Una routine. Ma una volta i ricercatori hanno passato il materiale una seconda e terza volta attraverso i mulini per pura curiosità. Quello che è successo dopo, spiega Florentine Hilty: "Nelle fibrille delle fibre di cellulosa aperte si formano reti su scala micro e nano, che continuano ad avere abbastanza ponti idrogeno liberi per legare l'acqua." Il risultato è un gel di cellulosa microfibrillata (MFC) con un contenuto di acqua del 97%.
Nel 2016, Weidmann ha avviato il primo progetto R+S sull'MFC con l'Empa. Nel 2019, il progetto ha ricevuto una struttura organizzativa chiamata Weidmann Fiber Technology. E nel 2023 Florentine Hilty si è unita al team, ormai composto da sette persone, come nuova direttrice della ricerca.
Zielmarkt Kosmetikindustrie
Le possibilità di applicazione del gel innovativo sono ampie: ricerche di mercato indicano potenziali campi d'uso nell'industria dell'energia e nella tecnologia di rivestimento. "Il nostro focus, tuttavia, è sulla produzione di cosmetici", spiega la direttrice della ricerca Hilty, "Vogliamo diventare un fornitore chiave in quel settore."
Si tratta di additivi chimici che conferiscono alle pomate e alle creme un comportamento di flusso e deformazione desiderato. Gli esperti parlano di effetti reologici, come il tissotropismo, che rende un materiale temporaneamente più fluido sotto l'influenza della forza.
La quota di massa di queste sostanze ausiliarie è compresa tra il cinque e il dieci percento. Al momento, quasi esclusivamente provengono dal derivato del petrolio propilene. Solo nel settore dei prodotti di bellezza, trucco e cura della pelle, il consumo globale si attesta a circa mezzo milione di tonnellate all'anno.
"Con il nostro gel offriamo all'industria un'alternativa priva di fossili", dice Florentine Hilty. Un'alternativa competitiva in termini di prezzo e che offre anche vantaggi funzionali. I test con creme solari mostrano che l'MFC distribuisce meglio le particelle di protezione rispetto agli additivi convenzionali, aumentando così il fattore di protezione.
Weidmann si posiziona come partner di sviluppo per un settore sotto pressione: da un lato a causa di una regolamentazione sempre più severa degli additivi, dall'altro per il cambiamento di consapevolezza tra i consumatori.
Die Kommerzialisierung läuft an
Fino ad ora, il conglomerato ha investito una cifra di diversi milioni di dollari nella sua tecnologia delle fibre. Attualmente sono in corso dozzine di progetti pilota lungo la catena del valore; dallo sviluppo dei cosmetici alla produzione su commissione fino alla commercializzazione.
Maximilian Veit indica una serie di mulini per cellulosa alti quanto un uomo. Una volta, in queste sale, venivano prodotti isolatori per l'esportazione. Oggi si produce all'estero - direttamente presso i clienti. "Pertanto", afferma Veit, "abbiamo spazio qui per nuove attività di creazione di valore."
I mulini sono ancora in fase di test. I lotti di produzione (cioè singole cariche produttive) vengono continuamente analizzati in un laboratorio di prova appositamente costruito. Ma Weidmann è pronta a fornire. "Appena i progetti pilota genereranno grandi volumi, metteremo in funzione gli impianti", dice il CEO.
I principali concorrenti sul mercato dell'MFC sono produttori di carta scandinavi. Beneficiano, nei progetti di R+S a favore della sostenibilità, di finanziamenti diretti dallo stato dove si trovano o dall'UE.
Hochschulen als Standortvorteil
Non è così per il Gruppo Weidmann. Questo svantaggio deve essere compensato - in particolare attraverso una stretta collaborazione con istituti accademici come la Scuola universitaria professionale bernese BFH, dipartimento Architettura, Legno e Costruzioni di Bienne. Qui il gel di cellulosa di Rapperswil è regolarmente oggetto di tesi di laurea triennale e magistrale. Gli studenti ne esplorano il potenziale in adesivi o rivestimenti murali.
Oppure attraverso progetti con l'Ufficio federale dell'ambiente BAFU. Ad esempio, scienziati di Weidmann hanno esplorato ciò che sarebbe necessario per ricavare la cellulosa in futuro dal faggio indigeno. "Questo migliorerebbe notevolmente ancora una volta il bilancio ecologico dei nostri gel", dice Florentine Hilty.
Il testo di questo comunicato stampa, immagini scaricabili e ulteriori informazioni sono disponibili sul sito web del Fondo Nazionale Svizzero: www.snf.ch > Attualità > Comunicati stampa
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