NOTIZIE – L’hanno chiamata Upsalite, dal nome dell’università dov’è stata inventata, quella di Uppsala in Svezia. Sintetizzata da un gruppo di ingegneri dei materiali dell’ateneo svedese, l’Upsalite è un materiale dotato di una superficie da record e capacità di assorbimento dell’umidità altrettanto straordinarie. La sua realizzazione e le sue caratteristiche sono riportate in uno studio pubblicato su PLoS One.
Al contrario di un’altra località svedese, il nome di Uppsala non figurerà sulla tavola periodica degli elementi, ma potrebbe comunque diventare più celebre di erbio, itterbio, ittrio e terbio (elementi i cui nomi vengono tutti dalla cittadina scandinava di Ytterby). Se manterrà fede alle aspettative, il materiale di carbonato di magnesio creato dai ricercatori svedesi potrebbe infatti rivelarsi utilissimo a ridurre l’energia necessaria a controllare l’umidità ambientale nei dispositivi elettronici, nell’industria farmaceutica, ma anche nei magazzini e sulle piste da hockey su ghiaccio. Potrebbe anche essere usato per assorbire i cattivi odori, depurare l’aria dopo un incendio, o per assorbire emissioni tossiche gassose, agenti chimici dispersi nell’ambiente o sversamenti di petrolio in mare.
“Al contrario di quanto la letteratura scientifica ha sostenuto per oltre cent’anni, abbiamo scoperto che il carbonato di magnesio amorfo può essere prodotto attraverso un semplicissimo processo a bassa temperatura”, spiega Johan Gómez de la Torre, ricercatore al Dipartimento di nanotecnologia e materiali funzionali dell’università di Uppsala.
Mentre le forme ordinate di carbonato di magnesio, che contengano o meno acqua nella loro struttura, abbondano in natura, le forme disordinate e prive di acqua si sono dimostrate molto difficili da sintetizzare. Nel 1908, ricercatori tedeschi sostennero che una simile forma di carbonato non fosse producibile usando gli stessi procedimenti impiegati per gli altri carbonati, cioè provocando la formazione di bolle di anidride carbonica in una sospensione alcolica. Studi successivi del 1926 e del 1961 arrivarono alla stessa conclusione.
“Poi, un giovedì pomeriggio del 2011, abbiamo variato leggermente i parametri di sintesi dei precedenti tentativi infruttuosi, dimenticando per errore il materiale nella cella di reazione durante tutto il fine settimana. Tornati al lavoro lunedì mattina, abbiamo scoperto che si era formato un gel rigido, che abbiamo lasciato asciugare. Le proprietà del materiale, ci siamo accorti, erano incredibili”, continua de la Torre.
Alla scoperta è seguito un anno in cui il gruppo ha eseguito un’attenta analisi del materiale e una messa a punto dell’esperimento. Non sono bastate le competenze ingegneristiche, ma sono state necessarie anche quelle linguistiche, poiché una parte dei dettagli chimici indispensabili per capire il meccanismo di reazione era disponibile soltanto in una vecchia tesi dottorale in russo. “Un nostro ricercatore ha quindi potuto mettere alla prova le sue conoscenze anche in questo campo”, scherza de la Torre.
Il lato più sorprendente della scoperta, tuttavia, non è stato la produzione del nuovo materiale, quanto le sue particolari proprietà. L’Upsalite possiede la maggior superficie misurata per un carbonato di un metallo alcalino terroso: 800 metri quadrati per grammo, cioè un’area molto superiore a quella di un campo da tennis.
“Inoltre, abbiamo scoperto che il materiale conteneva un gran numero di pori vuoti dal diametro minore di 10 nanometri. La struttura porosa fa sì che il materiale interagisca in un modo molto particolare con l’ambiente: l’Upsalite, per esempio, assorbe a tassi di umidità relativamente bassi più acqua dei migliori materiali attualmente in circolazione. Questa caratteristica sarà importantissima per le applicazioni industriali.”
Crediti immagine: Henningklevjer, Wikimedia Commons
