Il grafene è un materiale costituito da un reticolo a celle esagonali di atomi di carbonio, dallo spessore monoatomico e dotato di straordinarie caratteristiche elettriche e meccaniche, tanto da rappresentare una potenziale risorsa per molte applicazioni. Una delle più significative è filtrare l’acqua marina per renderla potabile, stando ai risultati presentati su “Nature Nanotechnology” da ricercatori dell’Università di Manchester, tra quali c’è anche Andre Geim, premio Nobel per la fisica nel 2010 insieme a Konstantin Novoselov proprio per le loro ricerche sul grafene.
Il materiale usato nello studio è grafene legato a ossigeno, una forma un po’ particolare di grafene che ha già dimostrato il suo potenziale nelle operazioni di filtraggio di piccole nanoparticelle, di molecole organiche e anche di alcuni sali da soluzioni.
In una precedente ricerca, gli autori avevano scoperto che una volta immerse in acqua, le membrane di ossido di grafene si gonfiano facendo dilatare i loro pori: è per questo che possono filtrare solo molecole o ioni di grandi dimensioni. L’ulteriore sviluppo di queste membrane ha portato alla scoperta di una strategia per evitare il rigonfiamento durante l’immersione in acqua e per controllare con precisione la dimensione dei pori, che può essere ridotta fino a essere efficace nel filtraggio del sale.
Quando il cloruro di sodio, il comune sale da cucina, è disciolto in acqua, cloro e sodio da cui è formato si separano in due ioni: quello del cloro (Cl-), carico negativamente, e quello del sodio (Na+), carico positivamente. Ora, le molecole di acqua sono fortemente polari, con la carica positiva tende a stare verso gli atomi di idrogeno e quella negativa verso l’atomo di ossigeno. Per questo sono attratte da entrambi gli ioni, e li circondano completamente formando la cosiddetta sfera d’idratazione. Quest’ultima aumenta le dimensioni dello ione, il che ha facilitato il compito di Geim e colleghi nella realizzazione di una membrana a ossido di grafene adatta a filtrare il sale.
Se i risultati della sperimentazione trovassero uno sbocco industriale, si potrebbero risolvere molti problemi legati alla scarsità di acqua potabile in molte parti del mondo, favorita anche dal riscaldamento climatico: secondo previsioni delle Nazioni Unite, entro il 2025 il 14 per cento circa della popolazione mondiale, oltre un miliardo di persone, dovrà fare i conti con la scarsità di acqua….. http://www.lescienze.it/
