Il grafene sembra ormai essere il materiale preferito da ricercatori e studiosi grazie alle sua versatilità. Il prossimo impiego è previsto nella salvaguardia dell’ambiente. Un gruppo di scienziati dell’ente australiano di ricerca Csiro, con la collaborazione di università australiane e di Singapore, ha sviluppato una membrana filtrante di grafene capace di depurare l’acqua in una singola fase, e che promette una filtrazione efficace e a basso costo per i 2,1 miliardi di persone che non hanno accesso ad acqua potabile.
La tecnologia detta GraphAir, descritta sull’ultimo numero di Nature Communications, si basa sulla sostanza premio Nobel, il grafene appunto, ricavata da olio di semi di soia, ed è costituita da uno strato di atomi di carbonio di spessore equivalente alle dimensioni di un solo atomo, che ha la resistenza meccanica del diamante, la flessibilità della plastica e conduce l’elettricità meglio del rame. La tecnologia di basso costo sviluppata dai fisici australiani impiega olio di semi di soia in condizioni ambientali normali.
L’olio è riscaldato per circa 30 minuti finché non si disgrega in unità di carbonio essenziali per la sintesi del materiale e poi rapidamente raffreddato su fogli da nichelio. Nelle sperimentazioni un filtro di 4 cm quadrati è riuscito a purificare un litro di acqua di mare al giorno. Gli scienziati intendono ora produrre fogli di formato A4, che aumenterebbero di 100 volte la resa.
A differenza delle attuali membrane filtranti, il materiale non si intasa con l’inquinamento o altri contaminanti. Quindi può essere usato più a lungo prima di essere sostituito, mentre i contaminanti non debbono essere rimossi prima della purificazione. Le applicazioni andranno dalla desalinizzazione su larga scala al trattamento di acque di scarico, a purificatori d’acqua per famiglie del terzo mondo.
Nell’insieme, il grafene è considerato uno dei nuovi materiali con le più interessanti possibilità d’impiego a livello globale: per le sue eccezionali qualità ha il potenziale di essere impiegato in ogni genere di campi, dall’elettronica ai congegni biomedici e ai pannelli solari, oltre alla filtrazione dell’acqua. Le tecniche di produzione correnti comportano l’uso di intenso calore sotto vuoto, di costosi ingredienti come metalli di alta purezza e di gas compressi esplosivi.
“Fino a oggi, l’alto costo di produzione del grafene è stato il principale ostacolo alla sua commercializzazione”, scrive Zhao Jun Han. La nuova tecnologia “potrà ridurre il costo di produzione e ampliare il suo uso in nuove applicazioni”. Tra le caratteristiche del grafene, l’alta resistenza meccanica abbinata a una grande flessibilità: due qualità che si ritiene potrebbero renderlo protagonista nella produzione di batterie, cavi, schermi e auricolari, ma anche sensori fotografici, generatori elettrici, pannelli solari e vernici.
