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GRAFENE, UNA FISARMONICA CATTURA-IDROGENO CHE SUONA PER LA SOSTENIBILITA'

Categoria // Proprietà Generali, Grafene

I ricercatori dell'Istituto Nanoscienze del CNR mostrano come, controllando il corrugamento di uno strato di grafene, si possa indurre la cattura e il rilascio di atomi di idrogeno.

Grafene cattura-idrogeno
Grafene cattura-idrogeno

L’idrogeno, principale candidato come combustibile delle future celle “pulite” ed efficienti, potrebbe essere facilmente ed economicamente immagazzinato e rilasciato proprio grazie a un foglio di grafene.

I ricercatori dell'Istituto Nanoscienze del CNR - Consiglio Nazionale delle Ricerche - hanno infatti mostrato, attraverso simulazioni computerizzate e calcoli teorici, come uno strato dell’innovativo materiale piegato a fisarmonica, o se preferite corrugato come una catena montuosa, attragga chimicamente gli atomi di idrogeno alle creste createsi grazie alla compressione esercitata lateralmente.

«L'idrogeno ha una forte affinità per le zone convesse del grafene e molto poca per quelle concave - spiega Valentia Tozzini, del laboratorio Nest dell'Istituto Nanoscienze del Cnr e Scuola Normale Superiore di Pisa - questo accade perché l'energia del legame è proporzionale alla curvatura del reticolo atomico».

Tale fenomeno rende anche possibile l’induzione controllata del rilascio dell’idrogeno. In che modo? Semplicemente spostando ad hoc l’increspatura, come un'onda che procede: le sommità si muovono, l’idrogeno si ritrova nelle zone concave in cui l’adesione è sfavorita e gli atomi catturati in precedenza tornano in libertà. Per capire meglio, guarda il video dell’Istituto Nanoscienze su grafene e idrogeno.

L’effetto, sottolinea la studiosa – che ha pubblicato con il collega Vittorio Pellegrini i risultati di questo lavoro sul Journal of Physical Chemistry - è simile a quello ottenuto quando si sbatte un tappeto per rimuovere la polvere. Qui il nostro tappeto è rappresentato dal grafene, la polvere proprio dall’idrogeno.

La scoperta è particolarmente rilevante proprio perché una delle principali sfide legate all’utilizzo dell’idrogeno come combustibile a basso impatto ambientale riguarda il suo stoccaggio in dispositivi di immagazzinamento e il successivo rilascio per la produzione di elettricità che attualmente richiede temperature e pressioni molto elevate e un alto dispendio energetico.

L’innovativa soluzione potrebbe essere alla base dello sviluppo di batterie a idrogeno leggere e compatte per future automobili, biciclette ma anche dispositivi elettronici come pc e cellulari amici dell’ambiente.
La Redazione

Pubblicato:

Lunedì, 14 Gennaio 2013

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