Go Dough, il grafene diventa modellabile: creato il materiale che potrebbe cambiare la nostra vita

grafene pasta didò

Go Dough’, il grafene come il Didò, una pasta modellabile che si adatta ovunque (o quasi). Un gruppo di ricerca della Northwestern University (Illinois, Usa) ha trasformato l’ossido di grafene (GO) in una pasta morbida, modellabile e impastabile (in inglese Dough) che può diventare “qualsiasi cosa”. Con potenziali applicazioni nel mondo delle costruzioni, ma anche dell’energia.

Come il Didò, ma tutt’altro che un gioco. Go Dough è un materiale malleabile che potrebbe risolvere diversi problemi di lunga data dell’industria manifatturiera, dell’edilizia ma soprattutto dell’energia. E, chissà, magari un giorno sostituire l’eterna plastica.

L’ossido di grafene, prodotto dalla grafite (di cui sono fatte le comuni matite, per esempio), viene spesso utilizzato per la produzione di grafene, un foglio di carbonio con un singolo strato atomico, straordinariamente forte, leggero e con potenziali applicazioni nell’elettronica e nello stoccaggio di energia.

Il sottilissimo foglio di carbonio è infatti studiato come "contenitore di energia" poichè la sua struttura risulterebbe decisamente migliore nel trattenerla, rendendo tecnologie come il fotovoltaico molto più efficienti. Anzi, alcune ipotesi lo indicano come potenziale sostituto del silicio nelle celle.

Inoltre, trattato opportunamente in modo da aumentarne la conducibilità, potrebbe essere utilizzarlo al posto del platino nelle celle a combustibile, così da ridurre i costi mantenendo alte prestazioni, nonchè perfetto per immagazzinare idrogeno. Una recente ricerca dell’Università dell’Arkansas ha proposto il grafene addirittura come fonte di energia inesauribile.

Ma non è oro tutto quello che luccica. “Attualmente l’ossido di grafene viene immagazzinato sotto forma di solidi o polveri, piuttosto inclini alla combustione e all’esplosione - spiega a questo proposito Jiaxing Huang, che ha guidato lo studio – In alternativa viene disperso in opportuni liquidi, cosa che però incrementa la massa del materiale di centinaia o migliaia di volte”. Con aumento anche dei costi di trasporto (nonché di inquinamento associato).

Il materiale, che sembra rivoluzionario, è stato ottenuto aggiungendo una grande quantità di acqua all’ossido, creando appunto una pasta, senza l’aggiunta di altri additivi che possono cambiare la natura del materiale e creare problemi (ad esempio, se si usa la plastica, non si va di certo verso la sua riduzione).

Dopo essere stato modellato in opportune strutture, la pasta di grafene può essere trasformata in solidi densi elettricamente conduttivi, chimicamente stabili e meccanicamente duri. Oppure si può aggiungere una maggiore quantità d'acqua per ottenere una pasta di più alta qualità, o anche lavorare ulteriormente il materiale per produrre ossido di grafene con microstrutture particolari utili, ad esempio, nell’elettronica.

Ma il grafene è realmente ecosostenibile? “La flessibilità del grafene, la sua grande superficie di contatto e la stabilità chimica, combinata con la sua eccellente conducibilità elettrica e termica, rendono il materiale promettente come catalizzatore nei combustibili e nelle celle solari” scrivevano nel 2015 i ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia.

E nel 2017 un gruppo dell’Università di Manchester ha sviluppato una tecnica che sfrutta il grafene per rendere potabile l’acqua di mare.

Qualche dubbio, però, ancora resta. Innanzitutto perché essendo ancora un materiale nuovo, è bene essere cauti, e poi perché la sua natura rende perplessa una parte della comunità scientifica. Particelle sottili e leggere, ma resistenti e non trattabili, sono infatti notoriamente preoccupanti soprattutto per i sistemi respiratori.

Ben vengano dunque le ricerche, soprattutto se portano ad una conoscenza migliore di qualcosa di apparentemente rivoluzionario. “Il mio sogno è trasformare fogli di grafene in un materiale ingegneristico facilmente accessibile e facilmente utilizzabile, proprio come plastica, vetro e acciaio” conclude Huang. Ma senza pericoli per la salute e l’ambiente, aggiungiamo noi.

Il lavoro è stato pubblicato su Nature Communications.

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Roberta De Carolis

Foto: Northwestern University

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