Ogni volta che guardi lo sport su un televisore a schermo piatto, oppure invia un messaggio toccando lo schermo del tuo smartphone, ringraziare un eroe non celebrato della tavola periodica:il boro.

Boro, spesso erroneamente etichettato come elemento "noioso", svolge un ruolo versatile nella nostra vita.

È l'ingrediente chiave del vetro borosilicato, nota per la sua eccezionale resistenza agli sbalzi termici e agli agenti chimici, e la sua capacità di resistere agli urti. Ciò significa che le pentole in vetro possono entrare in un forno caldo direttamente dal congelatore, e che le apparecchiature di laboratorio come becher e provette possono resistere alla corrosione.

Magneti al neodimio, in cui il boro svolge un ruolo nella formazione della struttura cristallina e nel trattenere la magnetizzazione, sono tra i più potenti magneti permanenti disponibili in commercio. Il boro viene utilizzato anche per preparare detersivi, soluzione tampone, insetticidi, isolamento e semiconduttori.

I suoli australiani possono essere carenti di boro, e il fertilizzante contenente boro viene utilizzato per favorire la crescita e la fioritura delle radici.

Sebbene io ricerchi la chimica del boro per la conversione e lo stoccaggio dell'energia, l'elemento ha una ricca storia con molte applicazioni pratiche.

Cosa rende il boro così speciale?

Per la sua reattività, il boro esiste naturalmente solo in combinazione con altri elementi, formando acido borico e sali inorganici noti come borati.

Uno dei motivi principali per cui il boro è così versatile è la sua natura carente di elettroni, il che significa che è molto incline ad accettare elettroni da altri elementi e forma facilmente molti composti interessanti sia con metalli che con non metalli.

Per esempio, boruri metallici, composti formati tra metallo (M) e boro (B), come il diboruro di renio, hanno un'elevata durezza a causa degli estesi legami B-B e M-B. C'è anche il carburo di boro, che è una ceramica estremamente dura e leggera utilizzata nei giubbotti antiproiettile e nelle armature dei carri armati.

Boro-10 (10B), un isotopo stabile che può essere isolato mediante distillazione estensiva di composti volatili del boro, ha portato alla Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) che tratta i tumori maligni localmente invasivi, come il cancro ricorrente della testa e del collo.

In particolare, il Premio Nobel per la Chimica è stato assegnato almeno tre volte a scienziati che lavorano nel campo della chimica del boro.

Un contributo recente è la reazione "Suzuki Coupling" nel 2010, che ha rivoluzionato la sintesi chimica e supporta lo sviluppo di prodotti come Organic Light Emitting Display (OLED), che può essere utilizzato per sottili, televisori colorati.

Boro contro carbonio

Boro e carbonio sono elementi vicini nella tavola periodica e sono simili in molti modi. Il carbonio ha probabilmente goduto di maggiore pubblicità, però. Più recentemente, molta attenzione è stata dedicata al grafene – uno strato atomico di atomi di carbonio – che ha molti potenziali usi high-tech.

Simile agli idrocarburi, il boro forma una serie di borani neutri che un tempo erano studiati come carburante per razzi perché producono un'enorme quantità di energia quando reagiscono con l'ossigeno. Ma spesso si sono rivelati tossici e troppo difficili da controllare.

Il boro elementare esiste in 16 noti "allotropi" - diverse forme dello stesso elemento. Il carbonio ne ha due comuni:diamante e grafite.

La difficoltà nel controllare la formazione degli allotropi di boro desiderati rallenta la ricerca. In contrasto, i materiali di carbonio possono essere facilmente preparati e studiati.

Un ruolo fondamentale nella conversione e nello stoccaggio dell'energia

È emozionante vedere scienziati di tutto il mondo che si divertono nei laboratori, trovare nuovi modi per utilizzare questo piccolo elemento coraggioso.

Ecco alcune delle grandi domande che stanno affrontando:

1. Boro come fonte di energia

Alcuni ricercatori stanno esaminando se possiamo ottenere energia dal boro usando la fusione aneutronica, una forma di fusione in cui vengono rilasciate quantità trascurabili di neutroni.

2. Boro come vettore energetico

Composti contenenti boro, azoto e idrogeno possono immagazzinare e trasferire efficacemente l'idrogeno. Questo è importante perché l'idrogeno è un candidato ideale per immagazzinare l'energia prodotta da parchi eolici e impianti solari.

Difluoro (ossalato) borato di sodio, d'altra parte, può superare alcuni composti commerciali come sale elettrolitico per batterie agli ioni di sodio emergenti, che potrebbe essere un ottimo candidato per lo stoccaggio di energia su larga scala.

3. Boro per la conservazione del calore

Alcuni impianti di riscaldamento solare dell'acqua e di generazione di energia solare utilizzano tubi collettori in borosilicato per sfruttare la radiazione riflessa dagli specchi, così le turbine a vapore possono essere azionate in modo più efficiente.

Abbiamo anche visto standard edilizi più rigorosi per quanto riguarda la conservazione del calore, promuovere l'uso di borati per l'isolamento in fibra di vetro.

Impressionato?

Il boro dovrebbe essere più sotto i riflettori?

Sono sicuro che vedremo il boro continuare a essere una stella nella nostra società guidata dalla tecnologia. Dal fertilizzante agli schermi OLED, è destinato ad avere un grande impatto.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.