Una nuova classe di nanotubi di carbonio potrebbe essere la squadra di pulizia di prossima generazione per fanghi tossici e acqua contaminata, dicono i ricercatori del Rochester Institute of Technology.

Secondo un documento pubblicato nel numero di marzo di Scienze ambientali Acqua:ricerca e tecnologia .

I ricercatori del RIT John-David Rocha e Reginald Rogers, autori dello studio, dimostrare il potenziale di questa tecnologia emergente per pulire l'acqua inquinata. Il loro lavoro applica i nanotubi di carbonio ai problemi ambientali in un modo nuovo e specifico che si basa su quasi due decenni di ricerca sui nanomateriali. I nanotubi sono più comunemente associati alla ricerca sulle celle a combustibile.

"Questo aspetto è nuovo:prendere conoscenza dei nanotubi di carbonio e delle loro proprietà e realizzare, con nuove tecniche di lavorazione e caratterizzazione, i vantaggi che i nanotubi possono fornire per la rimozione di contaminanti per l'acqua, " disse Rocco, professore assistente presso la School of Chemistry and Materials Science del RIT's College of Science.

Rocha e Rogers stanno portando avanti la tecnologia dei nanotubi per il risanamento ambientale e la filtrazione dell'acqua per uso domestico.

"Abbiamo dimostrato che possiamo rigenerare questi materiali, " ha detto Rogers, assistente professore di ingegneria chimica al Kate Gleason College of Engineering del RIT. "Nel futuro, quando il filtro dell'acqua finalmente si satura, mettilo nel microonde per circa cinque minuti e le impurità evaporano."

I nanotubi di carbonio sono unità di stoccaggio che misurano circa 50, 000 volte più piccolo della larghezza di un capello umano. Il carbonio ridotto alla nanoscala sfida le regole della fisica e opera in un mondo di meccanica quantistica in cui i piccoli materiali diventano potenti.

"Conosciamo il carbonio come grafite per le nostre matite, come diamanti, come fuliggine, " ha detto Rocha. "Possiamo trasformare quella fuliggine o grafite in un materiale di tipo nanometrico noto come grafene".

Un nanotubo di carbonio a parete singola viene creato quando un foglio di grafene viene arrotolato. Il cambiamento fisico altera la struttura chimica del materiale e determina come si comporta. Il risultato è "uno dei materiali più conduttori di calore ed elettricamente al mondo, " ha detto Rocha. "Queste sono proprietà che entrano in gioco solo perché sono su scala nanometrica".

I ricercatori del RIT hanno creato nuove tecniche per manipolare i minuscoli materiali. Rocha ha sviluppato un metodo per isolare alta qualità, nanotubi di carbonio a parete singola e per selezionarli in base alle loro proprietà semiconduttive o metalliche. Rogers ha ridistribuito i nanotubi di carbonio puro in carte sottili simili alla carta carbone.

"Una volta formate le carte, ora abbiamo l'adsorbente, quello che usiamo per estrarre i contaminanti dall'acqua, " ha detto Rogers.

Il processo di filtrazione funziona perché "i nanotubi di carbonio non amano l'acqua, " ha aggiunto. Solo i contaminanti organici nell'acqua si attaccano al nanotubo, non le molecole d'acqua.

"Questo tipo di applicazione non è mai stato fatto prima, "Ha detto Rogers. "I nanotubi utilizzati in questo senso sono nuovi".