I ricercatori del Dartmouth College hanno sviluppato un nuovo materiale che rimuove per la prima volta lo iodio dall'acqua. La svolta potrebbe essere la chiave per pulire i rifiuti radioattivi nei reattori nucleari e dopo incidenti nucleari come il disastro di Fukushima del 2011.

Il materiale microporoso di nuova generazione progettato a Dartmouth è il risultato della cucitura chimica di piccole molecole organiche per formare una struttura che rimuove l'isotopo dall'acqua.

"Semplicemente non esiste un modo conveniente per rimuovere lo iodio radioattivo dall'acqua, ma gli attuali metodi per lasciare che l'oceano o i fiumi diluiscano il pericoloso contaminante sono troppo rischiosi, " ha detto Chenfeng Ke, professore assistente presso il Dipartimento di Chimica del Dartmouth College. "Non siamo sicuri di quanto sarà efficiente questo processo, ma questo è sicuramente il primo passo per conoscerne il vero potenziale".

Lo iodio radioattivo è un sottoprodotto comune della fissione nucleare ed è un inquinante nei disastri nucleari, tra cui la recente fusione in Giappone e il disastro di Chernobyl del 1986. Mentre la rimozione dello iodio in fase gassosa è relativamente comune, lo iodio non è mai stato rimosso dall'acqua prima della ricerca di Dartmouth.

"Abbiamo risolto l'ostinato problema scientifico di realizzare un materiale poroso con elevata cristallinità che sia anche chimicamente stabile in acqua fortemente acida o basica, " ha detto Ke, il ricercatore principale per la ricerca. "Nel processo di sviluppo di un materiale che combatte l'inquinamento ambientale, abbiamo anche creato un metodo che apre la strada a una nuova classe di materiali organici porosi".

La ricerca, pubblicato nel numero del 31 maggio del Giornale della Società Chimica Americana , descrive come i ricercatori hanno usato la luce solare per reticolare piccole molecole in grandi cristalli per produrre il nuovo materiale. L'approccio è diverso dal metodo tradizionale di combinare le molecole in un vaso.

Durante la ricerca, le concentrazioni di iodio sono state ridotte da 288 ppm a 18 ppm entro 30 minuti, e inferiore a 1 ppm dopo 24 ore. La tecnica delle cuciture morbide ha prodotto un materiale traspirante che ha cambiato forma e ha assorbito più del doppio del suo peso di iodio. Il composto è risultato anche elastico, rendendolo riutilizzabile e potenzialmente ancora più prezioso per la pulizia ambientale.

Secondo Ke, il composto potrebbe essere utilizzato in modo simile all'applicazione di sale all'acqua contaminata. Poiché è più leggero dell'acqua, il materiale galleggia per assorbire lo iodio e poi affonda quando diventa più pesante. Dopo aver assunto lo iodio, il composto può essere raccolto, puliti e riutilizzati mentre gli elementi radioattivi vengono inviati allo stoccaggio.

La ricerca di laboratorio ha utilizzato iodio non radioattivo in acqua salata per l'esperimento, ma i ricercatori dicono che funzionerà anche in condizioni reali. Ke e il suo team sperano che attraverso i test continui il materiale si dimostrerà efficace contro il cesio e altri contaminanti radioattivi associati alle centrali nucleari.

"Sarebbe l'ideale per strofinare più specie radioattive diverse dallo iodio:vorresti pulire tutto il materiale radioattivo in una volta sola, " ha detto Ke.

I ricercatori del Ke Functional Materials Group di Dartmouth sperano anche che la tecnica possa essere utilizzata per creare materiali per colpire altri tipi di inquinanti organici e inorganici, in particolare gli antibiotici nelle riserve idriche che possono portare alla creazione di microrganismi super resistenti.