Un team della Northwestern University ha trasformato un particolare materiale, l’ossido di grafene (GO), in un materiale flessibile e morbido. Questo prodotto, chiamato “GO Dough” (dove Dough sta per “impasto”, data la sua malleabilità), viene presentato come giocattolo, ma è ben più di ciò.
Il materiale malleabile risolve diversi problemi di lunga data, a volte anche esplosivi, nell’industria manifatturiera di grafene.
“Attualmente l’ossido di grafene è immagazzinato sotto forma di solidi o polveri secche, che sono inclini alla combustione”, ha detto Jiaxing Huang, che ha guidato lo studio. “O devono essere trasformati in dispersioni diluite, che moltiplicano la massa del materiale di centinaia o migliaia”.
Huang ha raccontato la sua spedizione più recente di 5 chilogrammi di ossido di grafene, che è stato disperso in 500 litri di liquido. “Doveva essere consegnato su un camion”, ha detto. “La stessa quantità di ossido di grafene in forma di pasta peserebbe circa 10 chilogrammi, e potrei portarlo da solo.”
La ricerca è stata pubblicata il 24 gennaio sulla rivista Nature Communications. Huang è un professore di scienza dei materiali e ingegneria nella McCormick School of Engineering del Northwestern.
L’ossido di grafene, che è un prodotto dell’ossidazione della grafite, viene spesso utilizzato per la produzione di grafene, un foglio incredibilmente forte e sottile di carbonio, e ha potenziale per applicazioni nell’elettronica e nello stoccaggio di energia.
Aggiungi un po’ d’acqua e il gioco è fatto
Il team di Huang ha creato GO Dough aggiungendo un’alta concentrazione di ossido di grafene all’acqua. Se il team avesse utilizzato additivi leganti, avrebbe dovuto ulteriormente elaborare il materiale per rimuovere questi additivi al fine di restituire l’ossido di grafene alla sua forma pura.
“L’aggiunta di leganti come la plastica potrebbe trasformare qualsiasi cosa in un impasto”, ha affermato Huang. “Ma questi additivi spesso alterano in modo significativo le proprietà del materiale.”
Dopo essere stato modellato in strutture, l’impasto può essere convertito in solidi densi che sono elettricamente conduttivi, chimicamente stabili e meccanicamente duri. Oppure, è possibile aggiungere più acqua all’impasto per trasformarlo in GO di alta qualità su richiesta. L’impasto può anche essere lavorato ulteriormente per produrre massa di ossido di grafene e grafene di diverse forme con microstrutture sintonizzabili. Huang spera che la facilità d’uso del GO Dough possa aiutare il grafene a soddisfare il suo tanto atteso potenziale come super materiale.
“Il mio sogno è trasformare fogli di grafene in un materiale ingegneristico facilmente accessibile e facilmente utilizzabile, proprio come plastica, vetro e acciaio”, ha affermato Huang. “Spero che GO Dough possa aiutare a ispirare nuovi usi dei materiali a base di grafene, proprio come la plastilina può ispirare l’immaginazione e la creatività dei bambini”.
