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Aerogel: Wim Malfait dimostra con la mano quanto possa essere idrorepellente un Aerogel: Wim Malfait dimostra con la mano quanto possa essere idrorepellente un rivestimento con aerogel. Immagine: Empa

Wim Malfait è un geologo belga di formazione e un tempo era un cercatore d’oro per una società mineraria. Oggi dirige il laboratorio "Building Energy Materials and Components", che sviluppa, tra l’altro, materiali isolanti in aerogel estremamente leggeri e materiali con capacità di scambio termico. Il risparmio energetico come missione sociale è per lui più importante dell’oro.

Da adolescente, Wim Malfait amava raccogliere pietre durante le vacanze e portarle a casa come ricordo. La pietra vulcanica, in particolare, affascinava il giovane Wim Malfait. Anche in questo caso, ha trovato interessante l’aspetto materiale. Dopo essere stato scoraggiato dai preparativi per le Olimpiadi di matematica da adolescente, Wim Malfait ha preferito seguire il suo hobby e si è iscritto alla laurea in geologia all’Università di Gand. Nell’ambito del programma di master, si è presto trovato coinvolto nella ricerca sui vulcani. Insieme ai suoi compagni di corso, Wim Malfait ha svolto ricerche sul magma nelle stesse condizioni in cui si trova nelle viscere della Terra, cioè ad alta pressione e a temperature fino a 1300 gradi Celsius. A questo periodo risale la sua conoscenza dei silicati fusi e l’uso di strumenti di misura, tra cui la spettroscopia NMR.

Dopo il Master, Wim Malfait si è preso una pausa per lavorare nel settore privato. Lontano dalla civiltà, Wim Malfait lavorava per una società mineraria alla ricerca di oro. Ma il difficile contatto con la gente e la mancanza di utilità sociale nella ricerca dell’oro ("Se solo ci fosse stato il rame...") spinsero presto il giovane geologo ad andarsene. Ciò che ha portato con sé è stata la consapevolezza che il successo può essere imposto da una concentrazione collettiva su un obiettivo. Wim Malfait ha poi lavorato per un breve periodo nel campo della bonifica del suolo, dove le linee guida rigide gli sembravano eccessivamente formalistiche. Così è tornato a fare ricerca.

Una posizione di dottorato ha poi attirato Wim Malfait al Politecnico di Zurigo, dove ha continuato la sua ricerca nel campo dei silicati fusi. Secondo le sue stesse parole, Wim Malfait ha fatto centro con il suo relatore di tesi dell’epoca. "Era il rapporto ideale tra interesse attivo e spazio per la passività", dice oggi Wim Malfait.

È arrivato all’Empa dal Politecnico di Zurigo con un progetto di ricerca nel laboratorio "Building Energy Materials and Components". Wim Malfait ha trovato un rapporto simile di sostegno e libertà con l’allora capo del dipartimento, Matthias Köbel. La sua conoscenza dei compositi metallo-vetro lo ha reso un prezioso collaboratore del laboratorio. Grazie alla sua esperienza nel campo del silicato fuso, Wim Malfait ha potuto contribuire allo sviluppo di un nuovo processo meno costoso per la produzione di aerogel. Dopo poco più di un anno all’Empa, Wim Malfait è diventato capogruppo. Quando Matthias Köbel si è dedicato alla sua società spin-off, Siloxene AG, e ha lasciato l’Empa, è subentrato Wim Malfait.

Un’importante missione sociale

In qualità di capo dipartimento, Wim Malfait ha obiettivi pratici. La sua missione per il laboratorio è chiara: contribuire alla riduzione del consumo energetico negli edifici. Non si tratta solo di concentrarsi sui materiali isolanti, ma anche sui materiali di assorbimento, cioè sui materiali con capacità di scambio termico. Il riscaldamento e il raffreddamento degli edifici svolgono un ruolo essenziale nel bilancio energetico della società nel suo complesso. "Per me la ricerca all’Empa è caratterizzata dal fatto che vogliamo - e dobbiamo - avere un impatto sulla società.

Nel frattempo, l’Empa e la Svizzera sono diventate la casa di Wim Malfait. Insieme alla moglie e ai due figli, trascorre il più possibile il suo tempo libero nella natura per ricaricare le batterie.

Wim Malfait

Professione: inizialmente geologo ambientale e cercatore di risorse minerarie, dottorato di ricerca presso il Politecnico di Zurigo, seguito da un decennio di ricerca su fusioni e vulcani. Dal 2013, presso l’Empa.

Ricerca: L’obiettivo principale è ridurre il fabbisogno energetico per il riscaldamento e il raffreddamento degli edifici sviluppando nuovi materiali isolanti e assorbenti ad alte prestazioni, preferibilmente a base di biomassa.

Il modo più rapido per farsi conoscere negli ambienti accademici è, come ovunque, pubblicare risultati positivi. Per Wim Malfait e il suo team è importante che i risultati negativi non siano dei fallimenti. A suo avviso, è più importante del puro successo che i ricercatori possano perseguire le proprie idee. "È solo in un clima aperto alle idee creative e a una cultura del ’save to fail’ che i ricercatori possono formulare ipotesi non convenzionali, da cui possono svilupparsi interi laboratori", spiega Wim Malfait. Ecco perché va bene se un esperimento, o anche due o tre mesi di ricerca, si rivela un vicolo cieco. Bisogna anche conviverci.

Apprezzare quando le cose vanno bene

La carriera scientifica ha alcune peculiarità emotive. Per i giovani ricercatori ambiziosi non bastano l’interesse per la ricerca, la perseveranza e una certa determinazione, ma anche una buona dose di resilienza emotiva. Bisogna godersela quando va bene", dice il direttore del dipartimento, "ma non bisogna lasciarsi andare all’euforia per ogni pubblicazione o cadere in depressione per ogni articolo rifiutato".

Gli strumenti di misura possono anche essere fonte di grandi emozioni, e non solo positive. Ad esempio, Wim Malfait ha lavorato per molti anni con la spettroscopia MNR allo stato solido. Questo strumento ha accompagnato Wim Malfait in tutta la sua carriera di ricercatore, fino ad oggi all’Empa. "È come un fratello o una sorella che non ho mai voluto", dice lo scienziato con un sorriso. Secondo lui, si va dalla collaborazione armoniosa alla totale incomprensione e frustrazione.

Collaborazione per il successo

Essendo un laboratorio piuttosto giovane, Malfait e il suo team dipendono dalla collaborazione all’interno e all’esterno dell’Empa. Che si tratti di radiografia, endoscopia o altre misurazioni, all’interno dell’Empa c’è un intenso scambio di apparecchiature, competenze e persino idee di progetto. Questo è uno dei motivi per cui Wim Malfait ama così tanto l’Empa. Dice che la prima reazione alle richieste di altri laboratori è sempre: "Sì, dovremmo farlo". "Il mio laboratorio ha un supporto eccellente, dall’amministrazione all’ingegneria, fino alla produzione di pezzi speciali", dice Malfait.

Wim Malfait è quindi molto felice all’Empa e ha avuto successo sia a livello professionale che privato. Come capo dipartimento, Wim Malfait non è certo libero come lo era come ricercatore. Non può più lasciarsi trasportare dalla semplice curiosità e non vuole perdere di vista gli obiettivi del laboratorio, ovvero lo sviluppo e il miglioramento dei materiali isolanti e assorbenti a beneficio della società. Ma ciò che Wim Malfait riceve in cambio della perdita di libertà è la consapevolezza di fare ricerca rilevante per la società e di sostenere la prossima generazione di ricercatori nel loro sviluppo. E questa conoscenza è una soddisfazione in sé.

Il team di Wim Malfait

Il laboratorio Buildung Energy Materials and Components conta circa 25 ricercatori e si occupa, tra l’altro, di materiali isolanti ad alte prestazioni. I materiali isolanti in aerogel per gli edifici offrono un isolamento termico estremamente efficiente e avrebbero un enorme potenziale di crescita sul mercato. Ma a causa del suo costo elevato, l’aerogel non potrà mai sostituire i materiali tradizionali come la lana minerale. È quindi necessario trovare una soluzione più economica e sostenibile. Perché è solo passando dal mercato di nicchia a quello di massa che i risultati della ricerca possono avere il loro pieno effetto. Il team di Wim Malfait è quindi alla ricerca di materiali isolanti basati sui rifiuti organici che conservino le risorse e offrano prestazioni isolanti simili a quelle dei materiali tradizionali.