Un nuovo aerogel di nanofili d'argento ultraleggero sviluppato dallo scienziato del Lawrence Livermore National Laboratory è così leggero che potrebbe posarsi su un fragile bocciolo di rosa senza che il fiore appassisca. Credito:Lawrence Livermore National Laboratory
Un nuovo aerogel di nanofili d'argento ultraleggero potrebbe dare una spinta alle industrie dell'energia e dell'elettronica.
Le schiume metalliche (o metalli porosi) rappresentano una nuova classe di materiali con proprietà uniche tra cui leggerezza, superficie elevata, alta conducibilità elettrica e bassa conducibilità termica. I ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) hanno creato un nuovo aerogel di nanofili d'argento ultraleggero che potrebbe portare a progressi nelle celle a combustibile, stoccaggio di energia, dispositivi medici ed elettronica.
È così leggero che potrebbe posarsi su un fragile bocciolo di rosa senza che il fiore appassisca.
Ma i metodi convenzionali per creare queste schiume richiedono condizioni di produzione impegnative, tra cui alte temperature, alta pressione e/o stretta esclusione di ossigeno. In alcuni casi, non sono scalabili per la produzione di massa. Usando i nanofili come elementi costitutivi, la fabbricazione di aerogel d'argento non ha queste limitazioni. Inoltre, i nuovi aerogel d'argento hanno densità sintonizzabili, strutture controllate dei pori, migliore conducibilità elettrica e proprietà meccaniche, rendendolo attraente per applicazioni pratiche.
"L'elevata porosità e le eccellenti proprietà meccaniche/elettriche di questi aerogel di nanofili d'argento possono portare a prestazioni del dispositivo migliorate e aprire nuove possibilità nelle celle a combustibile, stoccaggio di energia, dispositivi medici, catalisi e sensori, " disse Fang Qian, autore principale del documento nell'edizione online più recente di Nano lettere , che sarà anche presentato come copertina della rivista nel numero di dicembre.
Un'immagine al microscopio elettronico a scansione di un tipico aerogel d'argento. Credito:Lawrence Livermore National Laboratory
Il nuovo metodo per fabbricare questi ultraleggeri, gli aerogel d'argento conduttivi utilizzano assemblaggi di nanofili d'argento prodotti da LLNL, che possono dare luogo a monoliti a bassa densità (4,8 mg/cc) che possono conformarsi a varie geometrie. I blocchi costitutivi di nanofili d'argento sono stati preparati mediante sintesi di polioli e purificati mediante precipitazione selettiva. Gli aerogel d'argento sono stati prodotti mediante fusione di sospensioni acquose di nanofili seguite da sinterizzazione termica per saldare le giunzioni dei nanofili.
"Siamo in grado di realizzare questi aerogel d'argento ultraleggeri perché la qualità dei nostri nanofili d'argento è estremamente elevata, " disse Yong Han, ricercatore principale del progetto. "Le capacità personalizzate di sintesi delle materie prime di cui disponiamo in laboratorio ci consentono di creare tali materiali con specifiche impegnative per diverse applicazioni".
