Un nanotubo “in fiamme” per generare elettricità: i ricercatori del MIT, guidati dal professor Michael Strano, hanno scovato un nuovo campo di utilizzo per il derivato del carbonio. Dopo circuiti elettronici di ogni tipo, ora il grafene potrebbe fare il suo debutto anche nel campo degli accumulatori d’energia , con un’efficienza e una efficacia capaci (come ormai abitudine per questo materiale) di far impallidire le soluzioni precedenti.
“La densità di energia è alta” conferma Strano, arrivando a ipotizzare una capacità 100 volte superiore a quella delle attuali batterie agli ioni di litio . Inoltre, al contrario delle batterie e dei condensatori, non dovrebbero sussistere i fastidi tipici legati alle correnti parassite e di autoscarica: in questo modo, elenca il ricercatore, “apparecchi per la diagnosi medica, transponder, segnalatori, razzi e satelliti, e ogni altro apparecchio a basso assorbimento” potrebbe incorporare questa nuova fonte di alimentazione. In prospettiva, sensori microscopici e nanomacchine alimentate potrebbero circolare nel sistema circolatorio umano per scopi medici
Alla base del suo funzionamento c’è, come detto, un nanotubo di carbonio: “riempitolo di combustibile”, i ricercatori hanno innescato la reazione di combustione a uno dei due capi del cilindro tramite un raggio laser o una scintilla ad alto voltaggio. Il risultato è una “onda termica” che brucia a oltre 2.700C , ovvero una reazione che consuma il combustibile a una velocità di molto superiore a quella normalmente osservata per quella reazione chimica ( circa 10mila volte più in fretta). L’effetto collaterale, oltre alla consunzione del carburante, è un’analoga onda che trasporta gli elettroni da un capo all’altro del nanotubo: generando, quindi, la corrente elettrica.
Il bello della scoperta è che i risultati sono andati oltre le previsioni : la corrente risultante è stata maggiore di quella calcolata in fase di pianificazione dell’esperimento, probabilmente a causa di alcune reazioni collaterali non previste che hanno causato il “trascinamento” di portatori aggiuntivi. La descrizione offerta da Strano e il suo team si rifà all’immagine di un’onda oceanica, che al suo passaggio trascina pure detriti raccolti lungo il suo passaggio.
Tra i possibili sviluppi della scoperta: ultracondensatori con correnti di scarica e capacità di accumulazione molto più alte degli attuali. Ma anche, ipotizzano al MIT, utilizzando combustibili differenti e mescolati, oppure differenti sostanze in grado di “rivestire” il nanotubo, l’induzione di scariche oscillanti utili nel campo delle trasmissioni in radiofrequenza, o per la produzione di corrente alternata.
Luca Annunziata
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10 mar 2010