(PhysOrg.com) -- Apparentemente lo spazio ha la sua ricetta per creare nanotubi di carbonio, uno dei contributi più intriganti della nanotecnologia qui sulla Terra, e i metalli mancano vistosamente dall'elenco degli ingredienti.

La scoperta è il sorprendente sottoprodotto degli esperimenti di laboratorio progettati da Joseph Nuth al Goddard Space Flight Center della NASA, Cintura verde, Md. e i suoi colleghi per affrontare la questione astronomica di come il carbonio viene riciclato nelle regioni dello spazio che generano stelle e pianeti. Il lavoro potrebbe anche aiutare i ricercatori a comprendere osservazioni sconcertanti su alcune supernove.

In un recente articolo in Lettere per riviste astrofisiche , Il team di Nuth descrive la modesta reazione chimica. A differenza dei metodi attuali per la produzione di nanotubi di carbonio, strutture minuscole ma resistenti con una gamma di applicazioni in elettronica e, in definitiva, forse anche la medicina:il nuovo approccio non ha bisogno dell'aiuto di un catalizzatore metallico. "Anziché, i nanotubi sono stati prodotti quando le particelle di polvere di grafite sono state esposte a una miscela di monossido di carbonio e gas di idrogeno, " spiega Nuth.

"Sono stupito dalle implicazioni di questo documento, non solo per l'astrofisica ma anche per la scienza dei materiali, "dice Dick Zare, il presidente del dipartimento di chimica della Stanford University, Stanford, California "Potrebbe la natura conoscere una nuova chimica per la produzione di nanotubi di carbonio che dobbiamo ancora scoprire?"

Un'indicazione di tale possibilità è arrivata nel 2008, quando il lungo, sottili strutture di carbonio note come baffi di grafite, essenzialmente, cugini più grandi di nanotubi di carbonio, sono stati identificati in tre meteoriti. Quella scoperta ha offerto la prospettiva allettante che una foschia di baffi di grafite nello spazio potrebbe spiegare perché alcune supernove appaiono più deboli, e quindi più lontano, di quanto dovrebbero essere, secondo i modelli attuali. Ancora, "si sa molto poco sulla formazione dei baffi di grafite, e quindi è difficile interpretare adeguatamente la loro scoperta, " dice Marc Fries del Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, Calif.

Fries e Andrew Steele al Carnegie Institution for Science, Washington, ha riportato i risultati del meteorite.

Ora, gli esperimenti del team di Nuth suggeriscono un possibile percorso per la formazione di tali strutture. Questo "è esattamente il tipo di approccio fondamentale necessario per una comprensione significativa di cosa siano i baffi di grafite e cosa significhi la loro presenza nel più ampio contesto della formazione del sistema solare e delle osservazioni astronomiche, "Spiega Fritti.

L'approccio di Nuth è una variazione di un modo consolidato per produrre benzina o altri combustibili liquidi dal carbone. È nota come sintesi di Fischer-Tropsch, e i ricercatori sospettano che potrebbe aver prodotto almeno alcuni dei semplici composti a base di carbonio nel primo sistema solare. Nuth propone che i nanotubi prodotti da tali reazioni potrebbero essere la chiave per il riciclaggio del carbonio che viene rilasciato quando i grani ricchi di carbonio vengono distrutti dalle esplosioni di supernova.

La struttura dei nanotubi di carbonio prodotti in questi esperimenti è stata determinata da Yuki Kimura, uno scienziato dei materiali alla Tohoku University, Giappone, che ha esaminato i campioni sotto un potente microscopio elettronico a trasmissione. Vide particelle su cui la grafite liscia originale si è gradualmente trasformata in una regione non strutturata e infine in un'area ricca di masse aggrovigliate simili a capelli. Uno sguardo più da vicino con un microscopio ancora più potente ha mostrato che questi viticci erano in realtà nanotubi di carbonio impilati a tazza, che assomigliano a una pila di bicchieri di polistirolo con il fondo tagliato.

Queste osservazioni hanno sorpreso Kimura perché i nanotubi di carbonio sono tipicamente coltivati ​​con platino o un altro metallo come catalizzatore, eppure la reazione di Nuth non aveva usato metalli. Kimura ha verificato la contaminazione ma "non ha riscontrato la presenza di particelle metalliche che accompagnano il nanotubo nel campione, " lui dice.

Se ulteriori test indicano che il nuovo metodo è adatto per applicazioni nella scienza dei materiali, potrebbe integrare, o addirittura sostituire, il modo familiare di produrre nanotubi, spiega Kimura. Questa possibilità "è molto eccitante e invita ancora più studio, "dice Zare.

I risultati potrebbero anche aprire un nuovo regno di indagine in astronomia, perché "possiamo prendere i baffi prodotti da Joe e interrogare le loro proprietà, "dice Steele.

In particolare, i ricercatori possono valutare se i baffi di grafite assorbono la luce, lui nota. Un risultato positivo darebbe credito alla tesi che la presenza di queste molecole nello spazio influenzi le osservazioni di alcune supernove. La capacità di testare questa ipotesi potrebbe innescare una reazione propria.