Tecnologia e Scienza

Grafene a basso costo grazie al carbone

L’ultima scoperta che arriva dal Texas, permetterà la produzione di grafene, il materiale delle meraviglie, dal carbone, uno dei materiali più economici disponibili.

Quali punti in comune ci sono tra il grafene, ribattezzato il materiale delle meraviglie, e il carbone? Fino ad oggi nessuno, ma dopo la ricerca pubblicata dalla Rice University in Texas, le cose potrebbero cambiare.

È stato infatti messo a punto un semplice metodo per trasformare tre tipi di carbone in ossido di grafene o più correttamente in punti quantici di grafene.

Per meglio comprendere l’importanza della nuova scoperta, facciamo qualche passo indietro per ricordare cosa è il grafene (“Il materiale delle meraviglie potrebbe cambiare il destino dell’umanità“). È un allotropo del carbonio, così come i diamanti e la grafite. Questi ultimi elementi sono costituiti da atomi di carbonio legati insieme in fogli di un reticolo esagonale, mentre il grafene è costituito da un unico foglio di grafite.

Conduce l’elettricità meglio del rame, è impermeabile ai gas ed è 200 volte più resistente dell’acciaio, pur pesando sei volte meno. Infine, è quasi perfettamente trasparente, assorbendo soltanto il 2% della luce.

Conduce l’elettricità meglio del rame, è impermeabile ai gas ed è 200 volte più resistente dell’acciaio

Gli scienziati di tutto il mondo stanno lavorando senza tregua per mettere a frutto le straordinarie proprietà di questo nuovo materiale e, soltanto durante l’ultimo anno, è stato dimostrato che è in grado di rivoluzionare le tecnologie agli ioni di litio, il trattamento del cancro e i processi di desalinizzazione, solo per citarne alcune.

Il metodo scoperto in Texas per ottenere grafene, prevede l’utilizzo di tre tipi di carbone (bituminoso, antracite e di coke) mescolati in acido nitrico e acido solforico, riscaldati per circa 24 ore. I diversi tipi di carbone hanno dato vita a punti quantici di grafene di spessori differenti, dai 2 nanometri dal carbone bituminoso fino ai 40 nanometri dall’antracite.


Ma il punto più importante della scoperta è certamente la possibilità di ottenere grafene a costi molto contenuti. Infatti, questo materiale può essere ottenuto dalla grafite, che costa nella migliore delle ipotesi circa 800 dollari a tonnellata (grafite cinese) mentre il carbone costa dai 10 dollari ai 60 dollari a tonnellata.

Il carbone è senza dubbio il materiale più economico esistente per la produzione di punti quantici di grafene e molto probabilmente potrà presto cambiare radicalmente tutta l’industria di questo materiale.

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