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Imm-Cnr, grafene: metodo di produzione ecologico con acqua degassata

Imm-Cnr, grafene: metodo di produzione ecologico con acqua degassata

Sulla prestigiosa rivista Nature Chemistry è stata pubblicata la descrizione di un’innovativa tecnica per la produzione di grafene, messa a punto dall’IMM-CNR-Istituto per la Microelettronica e Microsistemi del Consiglio Nazionale delle Ricerche.

Il nuovo metodo consente di ottenere in modo vantaggioso, semplice ed ecologico, grandi quantità di grafene a singolo strato: la forma più pregiata di questo materiale altamente promettente, dotato di grande resistenza meccanica e flessibilità. 

In particolare, la tecnica sviluppata dal CNR in collaborazione con il CNRS, l’Università di Bordeaux e l’Università di Montpellier, utilizza l’acqua degassata, anziché i tensioattivi poco biocompatibili per impedire l’aggregazione in fiocchi del grafene. 

I ricercatori hanno ricavato singoli strati del materiale partendo dalla grafite, che è stata esfoliata in atmosfera inerte in tetraidrofurano, un solvente organico. 

La soluzione così ottenuta – ha spiegato Vittorio Morandi, ricercatore dell’IMM-CNR -  viene fatta ossidare e poi trasferita in acqua degassata. L’assenza dei gas nell’acqua evita che i singoli strati di grafene si aggreghino in fiocchi e precipitino, lasciandoli al contrario finemente dispersi in soluzione”

Il frutto dell’innovativo approccio è un prodotto stabile, completamente al riparo dai fenomeni di degradazione che altre tecniche causavano. I ricercatori non hanno infatti riscontrato evidenze di aggregazione del grafene nemmeno dopo diversi mesi di conservazione a temperatura ambiente, come mostrano le analisi spettroscopiche che indicano in modo chiaro la persistenza di grafene in singolo strato. 

Tra i vantaggi del nuovo metodo c’è l’ottimo rapporto tra la qualità del prodotto ottenuto e la quantità di risorse impiegate per produrlo. 

“La sfida che abbiamo affrontato sembrava impossibile -  ha spiegato Luca Ortolani dell’IMM-CNR -  un po’ come disperdere in modo stabile delle gocce d’olio in acqua".

Lo studio, inoltre, promette interessanti implicazioni di natura sia applicativa che scientifica.

"Con questo metodo sarà più semplice per le industrie integrare in maniera eco-compatibile il grafene in nuovi materiali come vernici e compositi plastici, conferendo le straordinarie proprietà di resistenza meccanica e di conducibilità termica ed elettrica del grafene al materiale finale” – ha aggiunto Ortolani – e sul versante ricerca, invece, sarà interessante verificare questo metodo per la produzione di altri materiali bidimensionali”.

Fonte Consiglio Nazionale delle Ricerche
Data pubblicazione 12/07/2017
Tag Scienze fisiche e ingegneria
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