Nero, superelastico, idrorepellente, resistente alla compressione, conduttore di elettricità, ma soprattutto leggero. Tanto da guadagnarsi il titolo del materiale più leggero al mondo: appena 0,2 milligrammi per centimetro cubo, ovvero 4 volte meno del precedente detentore del titolo, un composto a base di nickel annunciato appena sei mesi fa. Si chiama aerografite e a realizzarlo sono stati i ricercatori della Kiel University(KU) e della Hamburg University of Technology (TUHH) che presentano il loro materiale sulle pagine di Advanced Materials.
L’aerografite, per intendersi, è 75 volte più leggera del polistirolo, ed è costituita di nanotubi con pareti porose di carbonio finemente intrecciati tra loro. Per realizzarlo però i ricercatori non sono partiti dal carbonio, ma da ossido di zinco, usato per creare uno scheletro attorno cui modellare il materiale e destinato alla fine del processo a scomparire, come spiega Rainer Adelung della Kiel University, uno degli autori: “Pensate all’aerografite come una rete di edera che si attorciglia intorno a un albero. Poi togliete l’albero”.
Il primo passo è stato trasformare l’ ossido di zinco da una sostanza polverosa in un cristallo, servendosi di un forno e di temperature intorno ai 900°C. Questo cristallo ha così funzionato da scheletro, dal momento che è costituito da una serie di strutture note come tetrapodi, che forniscono la base per la formazione della rete di nanotubi che caratterizza l’aerografite.
Una volta ottenuto il cristallo questo è stato posizionato all’interno di un reattore per sintetizzare il materiale finale attraverso un processo noto come deposizione chimica da vapore. In pratica viene spruzzato carbonio in forma gassosa, così da guidare la deposizione di un sottile strato di grafite, spesso appena pochi atomi, sopra i tetrapodi del cristallo. In contemporanea, anche l’idrogeno è iniettato nel reattore, così che, reagendo con l’ossigeno dell’ossido di zinco liberi vapore e zinco in forma gassosa. Di fatto sgretolando lo scheletro attorno cui si è depositata la grafite. Come spiegano gli scienziati tutto il processo è regolabile, così che se l’espulsione dello zinco è accelerata i tubi di carbonio rimarranno più porosi, conferendo più leggerezza al prodotto finale.
Quello che esce fuori dal reattore è un composto nero, in grado di assorbire in gran parte la radiazione luminosa, capace di condurre elettricità ed elastico, dal momento che può sopportare compressioni fino al 95% del suo volume e poi tornare alla forma originaria. Un materiale così, spiegano i ricercatori potrebbe trovare numerosi impieghi. Per esempio nell’ elettronica spaziale, dove aiuterebbe a ridurre il peso dei componenti di sonde e satelliti, sopportando senza problemi le vibrazioni cui questi sono sottoposti. Oppure potrebbe essere usato negli elettrodi delle batterie agli ioni di litio, o ancora come sistema di purificazione di acqua e aria, per assorbire, ossidare e decomporre eventuali inquinanti.
via: wired.it
Credits immagine: TUHH
