Dall’ambiente alla biomedicina, dalla struttura dei materiali alle nanotecnologie: sono alcuni dei settori su cui punta l’impegno - Università Cattolica

Si conclude con Scienze matematiche, fisiche e naturali, che ha sede a Brescia, il nostro viaggio tra le 12 facoltà dell’Università Cattolica nel centenario della sua nascita. Le precedenti puntate sono uscite il 13 maggio (Lettere e filosofia), 27 maggio (Scienze bancarie, finanziarie e assicurative), 10 giugno (Scienze linguistiche e Letterature straniere), 24 giugno (Economia e Giurisprudenza nella sede di Piacenza), 8 luglio (Scienze della formazione), 22 luglio (Scienze politiche e sociali), 9 settembre (Scienze agrarie, alimentari e ambientali), 23 settembre (Giurisprudenza), 7 ottobre (Psicologia), 21 ottobre (Medicina e chirurgia), 11 novembre (Economia nella sede di Milano).
Un percorso che ha toccato tutte le sedi dell’Università Cattolica (Milano, Brescia, Roma, Piacenza-Cremona) e che ha cercato di raccontare quanto nelle 12 facoltà viene fatto guardando appunto al futuro, senza dimenticare le proprie radici che affondano in quel 7 dicembre 1921 quando presero avvio ufficialmente le prime lezioni dell’ateneo dei cattolici.

Se le parole sono il supporto del pensiero, la «matematica lo è per la comprensione della realtà». Una frase ben impressa nella mente di docenti e ricercatori che animano la facoltà di Scienze matematiche, fisiche e naturali dell’Università Cattolica, che è attiva nella sede di Brescia. Lo sa bene il preside, Maurizio Paolini, che è un matematico, e che a quella frase aggiunge anche la «voglia di andare in fondo alle cose». E negli ultimi 50 anni la facoltà ha fatto davvero molta strada, «aggiungendo all’originaria matematica, fisica a fine Anni Novanta e di lì a poco anche informatica», che è la nuova frontiera di ricerca. Insomma «nel nostro Dna uniamo la tradizione, la ricerca e l’innovazione».
E possono sorprendere le implicazioni che nel nostro quotidiano partono proprio dalle ricerche compiute in questi laboratori. «Vuole un esempio – chiede Alessandro Musesti, ordinario di Fisica matematica e responsabile della qualità –? Molti di noi prendono l’aereo, ma quasi nessuno conosce gli studi matematici che hanno permesso di far levare in volo i primi prototipi». Ma gli esempi si moltiplicano se prendiamo in esame in campo biomedico. «Io stesso – prosegue Musesti – sto conducendo una ricerca per descrivere con modelli matematici la meccanica del muscolo, cioè come si comporta il tessuto in alcune situazioni». L’obiettivo è usare il linguaggio matematico per spiegare con formule astratte i meccanismi fisici, ma «soprattutto per creare modelli che ci permettano di simulare alcune situazioni future senza dover utilizzare, in questo caso, esseri umani».
Mai come in queste settimane il termine «modello matematico» ha conquistato gli onori della cronaca, legato alle questioni ambientali. «Resto perplesso che si possa contenere il riscaldamento globale a un grado e mezzo – commenta Giacomo Gerosa, direttore del laboratorio di ecofisiologia e fisica ambientale –, e confermo che gli scenari futuri non sono affatto positivi». Un pessimismo sostenuto proprio dai modelli matematici che sono stati utilizzati per disegnare gli scenari futuri. «Si tratta di modelli dei quali è stata verificata la capacità di leggere lo sviluppo degli eventi». Di fatto ai modelli vengono offerti dati relativi alla situazione di alcuni decenni fa, spiega Gerosa, e gli si chiede di indicare lo sviluppo. «Se il modello nella sua progressione si avvicina allo stato attuale, che è sotto gli occhi di tutti, vuol dire che si tratta di un modello matematico valido».

Ambiente, settore medico, ma anche studio dei materiali. «L’obiettivo – spiega Luigi Sangaletti, direttore del dipartimento di Matematica e fisica "Niccolò Tartaglia" – è di studiare le proprietà di un materiale per poterlo usare al meglio e con lo studio matematico è possibile immaginare la sua vita futura». Ma è soprattutto l’attenzione «alla sostenibilità e alla transizione energetica, che guardiamo in questo campo». Nei laboratori della facoltà di Scienze matematiche, fisiche e naturali della Cattolica sono in corso «studi sui nanomateriali, che saranno usati, per esempio, per la generazione di luce, per creare sensori capaci di cogliere variazioni climatiche o per monitorare la sicurezza negli aeroporti, ma anche nel controllo dei processi produttivi in campo alimentare». Tra gli altri studi anche quello di «materiali antibatterici per garantire la sicurezza degli strumenti in ambito sanitario» e anche nel campo del fotovoltaico.

Il preside della facoltà, Paolini: attraverso le formule possiamo anche immaginare il futuro «Cerchiamo di formare futuri uomini di scienza che sappiano porsi sempre domande e non si fermino mai alle risposte trovate, ma vadano avanti nella ricerca» - Università Cattolica

Con l’arrivo dell’informatica, che «nel corso di laurea ha un ruolo di supporto a matematica e fisica» spiega Daniele Tessera professore associato di informatica, la Facoltà si sta muovendo in territori davvero innovativi. «Pensi all’intelligenza artificiale, che spesso riduciamo all’idea dai robot autonomi, ma che nella realtà ha applicazioni meno romanzate, ma più concrete. Pensi alle piattaforme che hanno gestito il lavoro di molti durante la pandemia» sottolinea il docente. Dunque un segmento di studi proiettato nel futuro? «Siamo più dei costruttori del futuro – risponde Tessera – che cercano di vedere le potenzialità che gli studi matematici e fisici possono avere, anche se con il tempo la stessa informatica riflette sulla produzione teorica propria che è in crescita».
Ma «è lo stesso cammino che i nostri studenti compiono entrando nella facoltà – spiega il preside Paolini – a essere all’inizio in gran parte misterioso anche per loro, ma poi scoprono lungo il percorso le potenzialità del corso. Un po’ come avviene nella ricerca teorica, che non sempre ha una applicazione pratica immediata». È il caso del linguaggio matematico che «è alla base della crittografia o delle transazioni bancarie online o i cellulari che tutti noi usiamo».
Come si può vedere gli studenti della facoltà sono immersi in una realtà con solide radici nel passato («Alcuni teoremi matematici sono per sempre, più dei diamanti che a un certo punto si corrompono» dice con una battuta il preside) e gli occhi rivolti al futuro. «Ai nostri studenti – risponde il professor Gerosa – vogliamo lasciare nel loro bagaglio la capacità di affrontare la complessità non accontentandosi delle risposte, ma ponendosi sempre delle domande, perché sono quest’ultime ci fanno andare avanti». Caratteristiche, come ricorda il suo collega Musesti, che «sono quelle di uno scienziato serio, che con la matematica riesce a cogliere l’essenziale». Su una parola, o meglio su un atteggiamento, concordano all’unisono i docenti: «Bisogna sapere essere umili, sapere di non sapere tutto. Solo con l’umiltà si può fare vera ricerca».
Un’eredità che la facoltà da mezzo secolo lascia a ognuno dei suoi studenti, poi laureati. E per il Centenario della Cattolica ha scelto tre parole, che «indicano le tre anime della nostra facoltà: numero per matematica, tempo per la fisica e intelligenza per informatica. Consapevoli che la ricerca mentre risponde ad alcune domande, allo stesso tempo ne trova altre».
Ma la facoltà non dimentica di essere parte dell’Università Cattolica. «Già nel corso di laurea – spiega Stefania Pagliara, associata di Fisica sperimentale e responsabile della Terza missione della facoltà – coinvolgiamo i nostri studenti in progetti che li mettano in gioco e possano restituire parte delle loro conoscenze al territorio in cui viviamo». Due i progetti attualmente in corso: «Matematica e fisica in gioco, rivolto a bambini e ragazzi ricoverati per lunghe degenze in ospedale – illustra la docente responsabile –; e un progetto per la prevenzione del gioco d’azzardo tra gli adolescenti che viene svolto nelle scuole». Nel primo caso «devono organizzare lezioni-gioco per parlare di matematica e fisica senza dimenticare che non solo si rivolgono a bambini, ma che sono anche degenti in ospedale – dice Pagliara –. Nel secondo caso si cerca di prevenire il gioco d’azzardo mostrando numeri alla mano che "il banco vince sempre" e mai davvero il giocatore. Una dimostrazione quanto mai necessaria per chi rischia di diventare schiavo di macchinette o gratta e vinci».

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