Cos’è il grafene

Volete vincere un Nobel e scoprire un materiale con praticamente tutte le proprietà migliori? Prendete una matita e un rotolo di scotch. Sul serio.

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Olio accartocciato

Non sempre un foglio accartocciato va buttato. Un gruppo di ricercatori negli Stati Uniti usa palline accartocciate di grafene per migliorare l’olio per i motori.

“Ogni anno milioni di tonnellate di carburante finiscono sprecate per via dell’attrito”, dice Jiaxing Huang della Northwestern University. E questo nonostante usiamo l’olio per lubrificare il motore e ridurre l’attrito nei cilindri e in tutte le parti meccaniche, ma non bastano.

Huang e i suoi colleghi hanno aggiunto all’olio microscopiche palline di grafene. Questo materiale di solito forma sottili strati, da cui i ricercatori hanno ottenuto piccolissimi foglietti che hanno immerso in acqua. Facendo evaporare l’acqua, dice Huang “si genera una forza che accartoccia i foglietti in piccole palline, come quando noi accartocciamo un foglio con le mani”.

Il risultato sono piccoli cuscinetti a sfera che, nei test, hanno migliorato le prestazioni dei lubrificanti di circa il 15%.

L’effetto dipende molto poco dalla concentrazione di palline, perciò non serve neanche starci troppo attenti.

 

Foto copertina: A Crumpled Paper Ball, CC-BY Turinboy, via Flickr. Some rights reserved.

Attraverso la foresta

Secondo i ricercatori del MIT, passando un liquido per una microscopica “foresta” di nanotubi di carbonio, si possono filtrare molecole o virus altrimenti difficili da individuare.

“Pensate ad ogni nanotubo come rivestito concentricamente di diversi strati di polimeri—dice Brian Wardle, a capo del progetto—Disegnandoli in sezione, sarebbero come gli anelli di un albero”.

Questi rivestimenti aiutano a catturare alcune molecole nel fluido che viene fatto passare attraverso la foresta. Possono anche essere progettati appositamente per catturare selettivamente una particolare molecola.

I nanotubi di carbonio sono molto popolari di recente, essendo buoni conduttori, leggerissimi ed estremamente resistenti. Assomigliano un po’ ad una rete arrotolata, con un sacco di spazio vuoto. Per questo, una volta messi in piedi, sono ottimi per filtrare liquidi.

Secondo Wardle: “Così si può far passare molto fluido, scartando i milioni di particelle che non servono e acchiappando quella che ci interessa”.

Foto: CC0 Dan Sark, via unsplash.

La matita di Q

Forgiato al laser, magnetico, più duro del diamante, che crea come sotto-prodotto. Un nuovo tipo di carbonio sembra uscito dai laboratori dei film di 007.

Il carbonio ha molte forme diverse, dalle matite ai diamanti. Un team dell’Università di North Carolina State ne ha scoperta una nuova, chiamata carbonio-Q,  ottenuto scaldando uno strato di carbonio a quasi 4000° usando un laser.

“Usiamo un laser simile a quelli per la chirurgia oculistica—dice Jay Narayan, a capo della ricerca— Perciò […] il processo è relativamente economico”. La produzione, infatti, avviene a pressione e temperatura normali del laboratorio.

Il carbonio-Q è l’unica forma ferromagnetica del carbonio, è estremamente duro ed è un buon conduttore di elettricità. Insomma avrebbe un sacco di applicazioni, ma gli scienziati sono cauti: “Siamo ancora nelle prime fasi di comprensione di come manipolarlo”, dice Narayan.

Intanto, con lo stesso procedimento si possono produrre microscopici diamanti, utili per processi industriali, elettronica, come guida per farmaci.

Foto: Desmond Llewelyn 01, CC BY-SA by Towpilot – Own work, via Wikimedia Commons