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.
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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