Scavare in superficie

Il mondo di Chiara Gattinoni è fatto di dati digitali. La scienziata dei materiali usa il computer per descrivere le proprietà degli oggetti che ci circondano ogni giorno. "Non sappiamo quasi nulla nemmeno di cose familiari come l'acqua o di materiali molto usati come i lubrificanti", dice la 33enne, descrivendo il fascino della sua ricerca. "Sappiamo che i lubrificanti funzionano, ma non come e perché. Allo stesso modo, sappiamo che l'acqua si trasforma in ghiaccio, ma capiamo molto poco su come l'acqua si trasforma strutturalmente in ghiaccio".

Il suo obiettivo è quindi quello di comprendere meglio i materiali e il loro funzionamento. Da settembre 2016, Chiara Gattinoni è ricercatrice post-dottorato presso la Fare ricerca all'ETH sulla teoria dei materiali sotto la supervisione di Nicola Spaldin. Qui lavora sulle proprietà superficiali della ferrite di bismuto, uno dei più promettenti tra i multiferroici scoperti da Spaldin.

I multiferroici combinano proprietà diverse come il magnetismo e la ferroelettricità e in futuro potrebbero essere utilizzati, ad esempio, nelle memorie dei computer. Nell'ottobre 2017, Gattinoni ha ricevuto per il suo lavoro una borsa di studio Marie Sklodowska-Curie, con cui l'Unione europea sostiene la ricerca internazionale e intersettoriale di scienziati che desiderano continuare il loro lavoro in un altro Paese. "Nicola Spaldin è stato di grande supporto e ho potuto iniziare a lavorare con lei anche prima che mi venisse assegnata la borsa".

Cosa c'è di speciale nella superficie dei materiali

"In superficie, un materiale si scontra con un altro, il che spesso porta a reazioni chimiche e cambiamenti a livello molecolare", spiega la scienziata. Per mappare con precisione questi cambiamenti, la scienziata inserisce nel computer le proprietà dei materiali e i parametri del rispettivo esperimento e simula come i materiali potrebbero interagire tra loro. La scienziata utilizza le leggi della meccanica quantistica come base per i suoi calcoli.

"Il vantaggio della scienza dei materiali assistita dal computer è che possiamo registrare e descrivere le reazioni anche a livello nanometrico. Inoltre, spesso è più economico di un esperimento di laboratorio", afferma Gattinoni. Tuttavia, anche su un computer, un singolo processo di calcolo può richiedere molte ore o addirittura giorni. Se i suoi calcoli indicano nuove scoperte scientifiche, li verifica in collaborazione con i colleghi che eseguono effettivamente l'esperimento in laboratorio.

Trasferimento a Zurigo

Gattinoni si è trasferita a Zurigo un anno e mezzo fa con il marito e la figlia Olivia, che ora ha due anni. Il marito, Philip Howes, è anch'egli borsista Marie Sklodowska-Curie e cattedra di Ingegneria biochimica all'ETH di Zurigo. Per consentire a entrambi di lavorare in ambito scientifico, la figlia è all'asilo nido sull'Hönggerberg durante il giorno. Ma solo per quattro giorni. "Inizialmente volevo lavorare a tempo pieno, ma non volevo nemmeno perdere l'infanzia di mia figlia", dice Gattinoni, che ha quindi ridotto il suo carico di lavoro all'80%.

La scienziata e suo marito si conoscono da molti anni. "Ci siamo incontrati mentre studiavamo fisica a Londra", racconta. La vivace capitale inglese è una delle città preferite dalla scienziata di origine italiana, che vi si è trasferita da Milano all'età di 18 anni dopo aver terminato gli studi. I suoi genitori e il fratello minore si erano già trasferiti a Londra un anno prima, perché il padre vi aveva trovato lavoro come ingegnere per una società di elicotteri.

Da topo di biblioteca a scienziato dei materiali

In origine, non sembrava che la giovane Chiara Gattinoni avrebbe mai studiato fisica. Ha frequentato una scuola umanistica a Milano, con specializzazione in lingue classiche. La Gattinoni si descrive come una bambina piuttosto giocherellona che amava affondare il naso nei libri. Deve ringraziare la sua insegnante di fisica per aver deciso di studiare fisica. "Mi ha incoraggiato e ha risvegliato il mio entusiasmo per le scienze naturali", dice Gattinoni.

Nella sua vita, le persone hanno sempre giocato un ruolo importante nelle sue decisioni. Il suo passaggio dalla fisica alla scienza dei materiali può essere ricondotto al professore di fisica di Gattinoni, Alessandro De Vita, al King's College di Londra. "Si è occupato di molti argomenti di scienze ed ingegneria dei materiali e ho scoperto che anche materiali apparentemente noiosi diventano molto eccitanti non appena li si osserva da vicino".

Al momento, Gattinoni ha solo progetti vaghi per il suo futuro. "Posso immaginare di lavorare sia nella ricerca che nell'industria", dice. Dal 2010 al 2012 ha lavorato come specialista di software per un'azienda di servizi finanziari con sede a Londra, facendo la sua prima esperienza al di fuori del mondo accademico. "L'applicabilità delle mie ricerche è importante per me", sottolinea Gattinoni. "Sono una persona pragmatica e voglio che il mio lavoro abbia applicazioni pratiche". Fino alla fine della borsa di studio, nel 2020, la Gattinoni vorrebbe innanzitutto godersi il tempo con il marito e la figlia accanto alla sua ricerca ed esplorare le montagne svizzere con escursioni. "I passi successivi seguiranno", dice.