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Muscoli di ferro? Sì, purché il metallo sia nanoporoso
Nuovi materiali 

Muscoli di ferro? Sì, purché il metallo sia nanoporoso

Anche i metalli possono essere, in qualche modo, intelligenti. Ad esempio possono adattarsi al nostro corpo e rafforzare o sostituire i muscoli. O limitare, nelle auto, grazie alla loro leggerezza, i...

Anche i metalli possono essere, in qualche modo, intelligenti. Ad esempio possono adattarsi al nostro corpo e rafforzare o sostituire i muscoli. O limitare, nelle auto, grazie alla loro leggerezza, i consumi di carburante. Con tanti ringraziamenti da parte di tutti: aria, acqua, piante, animali e uomini. In poche parole, meno inquinamento. Naturalmente devono essere metalli con caratteristiche particolari. Devono essere, per dirla con il linguaggio di chi li studia, nanoporosi. Cioè dotati di alcune proprietà che, tradotte in applicazioni industriali, possono rappresentare una svolta, anche sostenibile, nelle abitudini di tutti i giorni.

Alcuni sono già in natura, altri possono essere corretti sinteticamente. Il futuro “nanoporoso” è dietro l’angolo: potrebbero bastare giusto pochi anni. Un contributo arriva anche dalla Sardegna. Il titolo della ricerca pubblicata nella prestigiosa rivista scientifica internazionale Scientific Reports-Nature dimostra l’indissolubile legame tra composizione chimica superficiale, attività catalitica e stabilità termica. Roba tecnica e da addetti ai lavori? Non proprio. Perché questo connubio è la base di quello che potrà succedere nel futuro quasi immediato. La ricerca è intitolata “Ag surface segregation in nanoporous Au catalysts during Co oxidation”. I riflessi dello studio curato dal team di Giorgio Pia sono di caratura internazionale. Lo specialista applicato al Dimcm (Dipartimento ingegneria meccanica, chimica e dei materiali diretto da Giacomo Cao, università di Cagliari) ha firmato il lavoro con Francesco Delogu (Dimcm), Elisa Sogne e Andrea Falqui, ricercatori della King Abdullah University of Science and Technology, Biological and Environmental Sciences and Engineering Division, Nabla Lab, Thuwal, Arabia Saudita.

L’utilizzo dei metalli nanoporosi può rappresentare un passo avanti – in qualche modo rivoluzionario – nel settore aerospaziale e automobilistico. Le caratteristiche di questi metalli consentono di realizzare strutture decisamente più leggere. Con una prima conseguenza che si può intuire con molta facilità: sensibile risparmio energetico. Cioè occorrerebbe minor carburante per gli spostamenti. Ma anche l’ingegneria civile potrebbe trarre enormi vantaggi: l’alleggerimento delle strutture, garantiscono gli esperti, regalerebbe maggiori prestazioni meccaniche. E potrebbero nascere nuovi grandi progetti architettonici, oggi impensabili con l’uso dei metalli massivi (non nanoporosi). Gli studi degli specialisti si sono intensificati soprattutto negli ultimi dieci anni. La struttura è – spiega Pia –, forse, l’elemento più distintivo. «Un’architettura labirintica di morfologie – entra nel dettaglio lo studioso – concave e convesse che si alternano in un mosaico disordinato di materia e vuoto alle scale nanometriche. Precisamente tali strutture e tali scale conferiscono ai metalli nanoporosi le proprietà fisiche e chimiche che li contraddistinguono. Proprietà uniche, in effetti, che ben giustificano l’enorme interesse attratto da diverse aree della scienza e dell’ingegneria». Un esempio arriva dall’oro nanoporoso. «Respira al variare ciclico della sua atmosfera – continua –, apre una strada verso la realizzazione di muscoli artificiali miniaturizzati, spinge le ossidazioni chimiche, si mostra ottimo catalizzatore, resiste sorprendentemente ai carichi meccanici, e si propone quale materiale strutturale».

Il prossimo step, quello che potrebbe davvero rappresentare la svolta commerciale, è il possibile utilizzo di metalli meno nobili. E quindi più reperibili ed economici. Come dire: un
conto è l’oro nanoporoso, un altro è il ferro nanoporoso. A quel punto si aprirebbero davvero nuovi scenari anche nella produzione industriale. Non solo nel campo aerospaziale, ma anche nel tragitto casa lavoro o casa scuola. Per non parlare dei possibili riflessi nel settore sanitario».

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