La superficie del grafene, un foglio di carbonio dello spessore di un atomo, può essere decorato in modo casuale con ossigeno per creare ossido di grafene; una forma di grafene che potrebbe avere un impatto significativo sulla sostanza chimica, industrie farmaceutiche ed elettroniche. Applicato come vernice, potrebbe fornire un ultra-forte, rivestimento non corrosivo per un'ampia gamma di applicazioni industriali.

Le soluzioni di ossido di grafene possono essere utilizzate per dipingere varie superfici che vanno dal vetro ai metalli fino ai mattoni convenzionali. Dopo un semplice trattamento chimico, i rivestimenti risultanti si comportano come la grafite in termini di stabilità chimica e termica ma diventano meccanicamente resistenti quasi quanto il grafene, il materiale più forte che l'uomo conosca.

Il team guidato dal dottor Rahul Nair e dal premio Nobel Sir Andre Geim ha dimostrato in precedenza che i film multistrato realizzati con ossido di grafene sono a tenuta di vuoto in condizioni asciutte ma, se esposto all'acqua o ai suoi vapori, fungono da setacci molecolari permettendo il passaggio di piccole molecole al di sotto di una certa dimensione. Questi risultati potrebbero avere enormi implicazioni per la purificazione dell'acqua.

Questa proprietà contrastante è dovuta alla struttura dei film di ossido di grafene che consistono in milioni di piccoli fiocchi impilati casualmente uno sopra l'altro ma che lasciano tra loro capillari di dimensioni nanometriche. Le molecole d'acqua amano essere all'interno di questi nanocapillari e possono trascinare piccoli atomi e molecole.

In un articolo pubblicato su Comunicazioni sulla natura questa settimana, il team dell'Università di Manchester mostra che è possibile chiudere ermeticamente quei nanocapillari usando semplici trattamenti chimici, che rende i film di grafene ancora più resistenti meccanicamente e completamente impermeabili a tutto:gas, liquidi o sostanze chimiche forti. Per esempio, i ricercatori dimostrano che oggetti in vetro o lastre di rame ricoperti di vernice al grafene possono essere utilizzati come contenitori per acidi fortemente corrosivi.

Le eccezionali proprietà barriera della vernice al grafene hanno già attirato l'interesse di molte aziende che ora collaborano con l'Università di Manchester allo sviluppo di nuovi rivestimenti protettivi e anticorrosione.

Il dottor Nair ha affermato:"La vernice al grafene ha buone possibilità di diventare un prodotto veramente rivoluzionario per le industrie che si occupano di qualsiasi tipo di protezione sia dall'aria, agenti atmosferici o prodotti chimici corrosivi. Quelli includono, Per esempio, medico, industria elettronica e nucleare o anche cantieristica navale, solo per citarne alcuni."

Dottor Yang Su, il primo autore in questo lavoro ha aggiunto:"La vernice al grafene può essere applicata praticamente a qualsiasi materiale, indipendentemente dal fatto che sia di plastica, metallo o addirittura sabbia. Per esempio, i film plastici rivestiti con grafene potrebbero essere interessanti per gli imballaggi medici per migliorare la durata di conservazione perché sono meno permeabili all'aria e al vapore acqueo rispetto ai rivestimenti convenzionali. Inoltre, sottili strati di vernice al grafene sono otticamente trasparenti".