Nuovo metodo efficiente per produrre nanographene, la rivoluzione delle batterie

Un nuovo metodo efficiente per creare nanographene per dispositivi di visualizzazione e alimentazione, se il grafene iniziarà ad entrare nei nostri mercati ci sarà una rivoluzione tecnoclogica senza precedenti! Un telefonino non avrà più bisogno di essere ricaricato, le macchine elettriche potranno avere autonomie di decine di migliaia di chilometri ecc ecc

Il nanographene è un materiale che dovrebbe migliorare radicalmente le celle solari, le celle a combustibile, i LED e altro ancora. Tipicamente l'utilizzo di questo materiale è classificato come difficile da controllare ma, per la prima volta, i ricercatori hanno scoperto un modo semplice per ottenere un controllo preciso sulla fabbricazione del nanographene. In tal modo, hanno fatto luce sui processi chimici, precedentemente poco chiari, coinvolti nella produzione di questo materiale che può rivoluzionare il mondo.

Probabilmente hai sentito parlare di grafene, fogli di molecole di carbonio dello spessore di un atomo, che dovrebbero rivoluzionare la tecnologia. Le unità di grafene sono note come nanographene; questi sono adattati a funzioni specifiche e come tali il loro processo di fabbricazione è più complicato di quello del grafene generico. Il nanographene viene prodotto rimuovendo selettivamente gli atomi di idrogeno dalle molecole organiche di carbonio e idrogeno, un processo chiamato deidrogenazione.

"La deidrogenazione avviene su una superficie metallica come quella dell'argento, dell'oro o del rame, che funge da catalizzatore, un materiale che abilita o accelera una reazione", ha affermato il professor Akitoshi Shiotari del Dipartimento di Scienza dei materiali avanzati. "Tuttavia, questa superficie è ampia rispetto alle molecole organiche bersaglio. Ciò contribuisce alla difficoltà di creare formazioni nanografiche specifiche. Avevamo bisogno di una migliore comprensione del processo catalitico e di un modo che sia più preciso per controllarlo "

Shiotari e il suo team, esplorando vari modi per eseguire la sintesi del nanographene, hanno escogitato un metodo che offre il controllo preciso necessario ed è anche molto efficiente. Hanno usato un tipo specializzato di microscopio chiamato microscopio a forza atomica (AFM), che misura i dettagli delle molecole con una sonda nanoscopica a forma di ago. Questa sonda può essere utilizzata non solo per rilevare alcune caratteristiche dei singoli atomi, ma anche per manipolarle.

"Abbiamo scoperto che la sonda metallica dell'AFM potrebbe rompere i legami carbonio-idrogeno nelle molecole organiche", ha detto Shiotari. "Potrebbe farlo in modo molto preciso dato che la sua punta è così piccola e potrebbe rompere i legami senza la necessità di energia termica. Ciò significa che ora possiamo fabbricare componenti nanographene in un modo più controllato che mai. "

Per verificare ciò che stavano vedendo, il team ha ripetuto il processo con una varietà di composti organici, in particolare due molecole con strutture molto diverse chiamate benzonoidi e non benzonoidi. Ciò dimostra che la sonda AFM in questione è in grado di estrarre atomi di idrogeno da diversi tipi di materiali. Un tale dettaglio è importante se questo metodo deve essere esteso a un mezzo di produzione commerciale.

"Immagino che questa tecnica potrebbe essere il modo migliore per creare nanomolecole funzionali dal basso verso l'alto", ha detto Shiotari. "Possiamo usare un AFM per applicare altri stimoli a molecole bersaglio, come l'iniezione di elettroni, campi elettronici o forze repulsive. È emozionante poter vedere, controllare e manipolare strutture su una scala così incredibilmente minuscola ".

Prepariamoci ad entrare in una nuova era!!