Aerographite: leggerissimo, resistentissimo, utilissimo


Il materiale dei record, il materiale dell’anno, l’unico ad aver battuto in termini di leggerezza il famoso Aerogel, pesa appena 0,2 milligrammi per centimetro cubo. Anch’esso ottenuto in laboratorio, come i fratellastri Aerogel e Styrofoam, l’Aerographite proviene dalla “fertile” (tecnologicamente parlando) Germania del nord; da queste lande così vicine proviene un materiale innovativo partorito dalle menti di un gruppo di scienziati della CAU di Kiel e TUHH di Amburgo, impegnati nel produrre il più alto valore possibile di resistenza nel materiale più leggero mai creato. La resistenza associata all’Aerographite, sia in trazione che in compressione, supera ogni aspettativa, i dati parlano chiaro, è possibile comprimere il materiale fino al 95% del suo volume. Presenta inoltre la caratteristica fondamentale di riprendere le sue esatte dimensioni una volta eliminato il carico agente, senza subire alcun minimo danno. Valori così elevati sono stati raggiunti grazie all’impiego dei nano tubi di carbonio che formano la sua struttura molecolare. I nano tubi di carbonio si dispongono in modo reticolare in una configurazione occupata per il 99,99% da aria. Esso è spugnoso, dal caratteristico colore nero opaco e idrorepellente. Propone, inoltre, un’ottima capacità di condurre energia elettrica.

 Per comprendere come si ottiene un simile prodigio si pensi ad uno scheletro di base formato da ossido di zinco in polvere che viene portato alla forma cristallina attraverso una cottura a 900 °C, su questo scheletro, in un secondo momento, si plasma il reticolo di nano tubi in carbonio. Lo scheletro, infatti, portato in un reattore per deposizione chimica da vapore alla temperatura di 760°C  subendo una serie di reazioni chimiche attrae minime quantità di grafite. A questo punto della lavorazione si osserva il contemporaneo sgretolamento dello scheletro che lascia il posto ad una impalcatura di grafite che apparirà più o meno porosa. La stessa porosità costituisce il fattore principale per la determinazione del peso dell’Aerographite, manipolando le reazioni chimiche del processo, quindi, si potrà ottenere un materiale più o meno pesante.

Le potenzialità sonno innumerevoli. L’industria delle batterie elettriche è ora nelle condizioni di poter fare quel balzo in avanti nella tecnologia per l’accumulo di energia che si attende da anni. Le auto elettriche disporranno, magari, di batterie più piccole, leggere e performanti. La capacità di purificare aria ed acqua potrebbe permettere l’impiego dell’Aerographite nei filtri e nei materiali capaci di assorbire impurità altamente inquinanti. Il colore nerissimo consente anche di assorbire quasi completamente i raggi solari prospettando, dunque, un utilizzo del materiale nel perfezionamento degli impianti solari e fotovoltaici.

 

Paolo Licciardello

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