Nanotubi difettosi aiutano l’energia pulita

Nanotubi di carbonio 'difettosi' si rivelano un'ottima soluzione per sostituire il costoso platino per nuove celle a combustibile e batterie a basso costo. La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature Nanotechnology, è avvenuta per caso e si deve a un gruppo di ricerca dell'università californiana di Stanford. Le applicazioni potrebbero essere molto importanti nella diffusione su larga scala delle celle a combustibile.

Nel disegno sono evidenti le pareti danneggiate dei nano tubi (in bianco), che facilitano la formazione dei siti catalitici composti da atomi di ferro (in giallo) e azoto (in rosso)

Impurità e difetti sulla parete esterna di microtubi di carbonio concentrici (ogni 'tubo' e' costituito da un sottilissimo foglio di carbonio) si rivelano ottimi sostituti del platino utilizzato come catalizzatore per le celle a combustibile, una delle tecnologie più promettenti per la produzione di energia elettrica in maniera "pulita".
''Il platino èun materiale molto costoso - ha spiegato Hongjie Dai, uno dei responsabili dello studio - e quindi una soluzione impraticabile per la commercializzazione su larga scala di questa tecnologia. Lo sviluppo di una alternativa a basso costo e' da molti anni un obiettivo importante per la ricerca''.
Tra le più promettenti alternative a basso costo per il platino, che in questi anni ha registrato un forte incremento di prezzo, sono i nanotubi di carbonio, un foglio arrotolato di carbonio puro, chiamato grafene, con lo spessore di appena un atomo, 10.000 volte piu' sottile di un capello umano. E' noto da tempo che i nanotubi di carbonio sono ottimi conduttori di elettricità, relativamente poco costosi da produrre, ma con una scarsa capacita' catalitica (di interagire e separare gli elettroni dal 'combustibile' per la produzione di energia).
Il gruppo di Stanford ha inoltre verificato che la distruzione parziale della parete esterna dei nanotubi (ottenuta lasciando intatte le pareti interne) migliora l'attivita' catalitica senza interferire con la loro capacità di condurre elettricità. ''Un nanotubo di carbonio tipico ha pochi difetti - ha spiegato Yanguang Li, altro responsabile dello studio - ma i difetti sono in realta' importante per promuovere la formazione di siti catalitici e rendere il nanotubo molto attivo per reazioni catalitiche''. I ricercatori hanno inoltre spiegato di essere arrivati a questa scoperta grazie a un 'fortunato' errore nella realizzazione dei nanotubi.

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