Chi Siamo

Le radici del background culturale dei ricercatori, operanti nella sede di Messina dell’IPCF, hanno origine diversi decenni fa, quando i primi gruppi italiani coinvolti nel campo della materia soffice condensata erano appena nati e locuzioni come  fluidi complessi o materia molle non erano entrati nel linguaggio comune o, più propriamente, non erano stati concepiti affatto.

Fu nel 1963, durante un incontro tra i delegati dei gruppi di ricerca italiani , il Presidente del CNR Giovanni Polvani e il presidente dell’INFN Edoardo Amaldi, che fu avanzata l’idea di fondare un’infrastruttura del CNR per coordinare la ricerca nel campo della struttura della materia.

A quel tempo esisteva già una sorta di forum permanente chiamato GISM (Gruppi Italiani di Struttura della Materia), che si auto-assegnava il compito di promuovere le attività di ricerca in Fisica atomica e molecolare e nel campo degli stati di aggregazione della materia. Il GISM, presto tradotto in GNSM (Gruppo Nazionale di Struttura della Materia), è stato formalmente istituito dal Presidente del CNR il 17 dicembre 1964.

In quegli anni molti dei promotori del GNSM, durante la loro carriera accademica, trascorsero un periodo come professori presso l’Istituto di fisica di Messina. A partire dal 1959 e per oltre 20 anni, il continuo alternarsi di figure di spicco, sia nella Fisica italiana che in quella internazionale, rese l’atmosfera particolarmente emozionante e promosse la crescita di una squadra locale molto attiva, anche se, in quegli anni, l’Istituto di Fisica di Messina era considerato solo come una sede temporanea. I principali interessi scientifici di ogni scienziato che passò da Messina furono indirizzati verso la ricerca in Fisica dello stato solido e le proprietà collettive originate dalle grandi correlazioni spaziali esistenti nei cristalli. Il Prof. Mario Tosi rappresentò un’eccezione rilevante: da una parte, fu principalmente interessato ai sistemi liquidi e in particolare ai coordinamenti locali esistenti su un arco temporale abbastanza breve; dall’altra, la sua permanenza a Messina fu abbastanza lunga (dal 1969 al 1974) per dare origine a una Scuola. Un’ulteriore eccezione fu rappresentata da Franco Wanderlingh  laureatosi in Fisica a Messina nel 1960 sotto la supervisione di Daniele Sette (uno dei promotori di GNSM, professore a Messina nel 1959), trasferitosi a Roma seguendo il suo maestro ed infine rientrato a Messina come professore di Fisica Generale per il resto della sua carriera. Era uno sperimentale e i suoi studi erano dedicati alla Fisica dei Liquidi ma al contempo influenzati dal suo interesse per la Fisica della materia biologica e per l’affascinante problema della coesistenza tra ordine e disordine. Questo interesse si è concentrato su materiali che non possono essere definiti né liquidi né solidi, insieme a un background culturale profondamente radicato nello studio delle proprietà collettive nei solidi e nell’interesse teorico per gli aspetti strutturali esistenti nei liquidi semplici, rese possibile la crescita di un gruppo sperimentale il cui scopo era lo studio delle collettività e delle strutture in liquidi. Questo era il titolo usato dal gruppo per il rapporto di attività presentato alla Conferenza scientifica triennale del CRRNSM (Comitato Regionale per le Ricerche Nucleari e la Struttura della Materia) nel 1978. L’argomento si concentrava sui diversi comportamenti che emergono quando si osserva un liquido su un ampio intervallo di scale temporali; per la prima volta la gente parlava di comportamenti visco-elastici e strutture transitorie. Le proprietà di trasporto non venivano più descritte in termini di particella singola, ma iniziavano nuovi approcci in termini di stati eccitati del sistema. All’interno di questa squadra nacque e alla fine fu attualizzata l’idea di fondare, nel 1980, l’Istituto di Tecniche Spettroscopiche (ITS) del CNR. L’idea fu innescata dalla necessità di una struttura scientifica che centralizzasse tutte le tecniche sperimentali richieste dalle nuove ricerche. Fu proprio Franco Wanderlingh che propose ed ottenne il nuovo Istituto. All’interno di quella squadra, quelli che sarebbero diventati il primo nucleo dell’ITS, si sono laureati e sono cresciuti scientificamente. All’epoca della seconda Conferenza scientifica triennale del CRRNSM nel 1982, il gruppo di Messina era tra i principali nella sezione Proprietà Collettive di GNSM. Sono stati studiati molti sistemi diversi, tuttavia il tema centrale era rimasto incentrato su tre punti fondamentali:

  1. proprietà collettive delle eccitazioni elementari nei liquidi;
  2. caratterizzazione delle scale temporali e spaziali nelle quali i sistemi stabiliscono un ordine locale;
  3. effetti dell’ordine locale sul comportamento macroscopico dei sistemi.

Questo era il tema comune delle ricerche di quegli anni, passando dai liquidi molecolari e associati, anche studiati in condizioni di non equilibrio e andando a soluzioni elettrolitiche e a soluzioni di macromolecole di interesse per la biologia; in quest’ultimo caso l’interesse principale è stato dedicato alle possibili relazioni tra struttura e funzione e per questo era indispensabile l’uso di tecniche spettroscopiche. Nel 1982 nei laboratori di Messina era disponibile un doppio monocromatore Raman, una strumentazione all’avanguardia all’epoca,  un interferometro Fabry-Perot e un sistema di correlazione fotonica. Presso la Facoltà di Scienze dell’Università di Messina era disponibile un diffrattometro a raggi X e  il gruppo sperimentale di Messina, coinvolto nel gruppo PULS, lavorava presso il sincrotrone di Frascati nello studio delle proprietà strutturali dei liquidi mediante spettroscopia EXAFS. Inoltre, i ricercatori di Messina avevano iniziato ad apprendere le competenze richieste nella spettroscopia di neutroni e i primi esperimenti con successo erano già stati eseguiti presso i Laboratoires Leon Brillouin di Orsay, presso l’Istituto Laue Langevin di Greenoble e presso il Rutherford Appleton Laboratory .

Nel 1977 nessuna delle tecniche allora all’avanguardia era disponibile presso l’Istituto di Fisica di Messina. Tuttavia, quell’ambiente povero, ma ambizioso, era diventato un’opportunità unica per gli studenti: il gruppo stava crescendo e si stava formando sulle nuove tecniche, così quegli studenti improvvisamente diventarono i principali collaboratori del gruppo lavorando tutti insieme ai nuovi problemi e alla ricerca delle possibili soluzioni. Un primo correlatore di fotoni è stato completamente progettato e realizzato in casa e un laboratorio di scattering Brillouin è stato realizzato con mezzi di fortuna e tanta creatività. Come risultato, nella seconda metà del 1979, l’Istituto di Fisica era già equipaggiato con tre laboratori di spettroscopia, installati su meno di 40 metri quadrati in un seminterrato dell’edificio.

Quel tempo era molto fertile ed eccitante, a causa del continuo scambio di idee con gli scienziati di altri gruppi. Continuo e fecondo è stato il contatto con il Dipartimento di Fisica dell’Università La Sapienza di Roma, con il CNR IEQP a Firenze, con IFAM a Pisa, il Dipartimento di Chimica e Fisica a Palermo, i Dipartimenti di Fisica di Pavia, Parma, Trento e molti altre istituzioni su tutto il territorio nazionale. Molti contatti internazionali sono stati molto attivi: Oak Ridge National Laboratori (USA), LLB e ILL (FR), STFC (UK).

I risultati di questo entusiasmo hanno prodotto effetti immediati. Nel 1997 non esisteva un laboratorio di spettroscopia a Messina, ma nel 1980 un intero capitolo del libro di Hertz, HG, F. Franks (Ed), Water A comprehensive treatise, Vol 3, (Plenum Press, New York, 1973) è stato dedicato ai risultati ottenuto a Messina.

Nonostante i successi indiscutibili, era chiaro che non sarebbe stato un compito facile mantenere la leadership acquisita nel tempo: sarebbe stato necessario migliorare la qualità del laboratorio e ottenere le competenze per lo sviluppo di strumentazioni innovative.

Di conseguenza, Franco Wanderlingh concepì l’idea di un Laboratorio del CNR rivolto in particolare alla Spettrocopia: l’acronimo proposto era LATES (Laboratorio per Tecniche Spettroscopiche). Quando nel 1980 l’idea fu attualizzata il Laboratorio divenne un vero Istituto, l’ITS (Istituto di Tecniche Spettroscopiche).

Al momento della sua costituzione, l’Istituto è stato dotato di una nuova strumentazione per la Spettroscopia Raman risolta nel tempo e all’Istituto afferivano gli scienziati del gruppo universitario. Presto sono stati aggiunti nuovi strumenti, sono stati incaricati di ricerca altri scienziati del gruppo universitario e sono stati assunti il primo nucleo di ricercatori e tecnici del CNR.

Quando, nel 1992, Cirino Vasi succedette a Franco Wanderlingh come direttore, l’ITS contava dodici dipendenti: sei ricercatori, cinque tecnici e un amministrativo.

Nel 2002, in seguito a una ristrutturazione del CNR, ITS ha cessato la sua vita autonoma diventando parte dell’IPCF (Istituto per i processi chimico-fisici). A quel tempo il sito di Messina contava già 22 dipendenti ed era diventato completamente autonomo rispetto all’università. L’interesse scientifico si era rivolto a diversi argomenti, come polimeri, soluzioni polimeriche, colloidi, sistemi dispersi e molto altro ancora e la ricerca è stata organizzata in tre principali linee di ricerca. Tuttavia, gli interessi originali per l’insorgere dell’ordine dal disordine erano ancora presenti. Sono state rese disponibili nuove tecniche spettroscopiche: spettroscopia Raman e IR e micro-spettroscopia, scattering di Brillouin, spettroscopia di correlazione dei fotoni, spettroscopia UV-visibile, decadimento della fluorescenza, dispersione della luce a piccolo angolo, calorimetria, HPLC. Inoltre, sono state portate avanti alcune applicazioni tecniche dei risultati ottenuti, principalmente nello sviluppo di nuovi sensori e nella messa a punto di tecniche diagnostiche per i Beni Culturali. Inoltre, era stato appena installato un nuovo laboratorio di ablazione laser ed il sito di Messina era frequentato da scienziati stranieri ospiti per corsi specialistici di lunga durata.

Oggi il sito di Messina (una quarantina di persone) è la sede principale del nuovo IPCF ed è continuamente indirizzato a raggiungere nuovi traguardi e inseguire nuove sfide scientifiche.