Il grafene è un ottimo materiale per rimuovere i contaminanti dall’acqua, ma non è ancora un uso commercialmente fattibile. In un recente studio, un gruppo di ricercatori riferisce di un nuovo processo di stampa 3D di aerogel di grafene che, a loro avviso, supera due ostacoli chiave: la scalabilità e la creazione di una versione del materiale sufficientemente stabile per un uso ripetuto, per il trattamento dell’acqua.
“L’obiettivo è rimuovere in modo sicuro i contaminanti dall’acqua senza rilasciare alcun residuo chimico problematico”, afferma l’autore principale dello studio Nirupam Aich. “Gli aerogel che abbiamo creato mantengono la loro struttura quando vengono inseriti nei sistemi di trattamento dell’acqua e possono essere applicati in diverse applicazioni di trattamento dell’acqua”.
L’aerogel di grafene per il trattamento dell’acqua
Lo studio è stato pubblicato nella serie Emerging Investigator della rivista Environmental Science. Un aerogel è un solido leggero e altamente poroso formato dalla sostituzione del liquido in un gel con un gas in modo che il solido risultante abbia le stesse dimensioni dell’originale. Sono simili nella configurazione strutturale al polistirolo: molto poroso e leggero, ma forte e resiliente.
Il grafene è un nanomateriale formato da carbonio elementare ed è composto da un unico foglio piatto di atomi di carbonio disposti in un reticolo esagonale ripetuto. Per creare la giusta consistenza dell’inchiostro a base di grafene, i ricercatori hanno guardato alla natura. Hanno aggiunto ad esso due polimeri bio-ispirati: la polidopamina e l’albumina di siero bovino. Nei test, l’aerogel riconfigurato ha rimosso alcuni metalli pesanti, come piombo e cromo, che affliggono i sistemi di acqua potabile a livello nazionale. Ha anche rimosso coloranti organici, come il blu di metilene cationico e il blu di Evans anionico, nonché solventi organici come esano, eptano e toluene.