Grafene prodotto con aiuto dei batteri in processo economico e veloce

Abstract grafico dello studio (credito: 2019 The Authors. Published by Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA)

Grafene prodotto tramite la miscelazione di grafite ossidata con i batteri: è il metodo proposto da Anne S. Meyer, professoressa di biologia presso l’università di Rochester, e da altri colleghi per superare quella che è attualmente la barriera più grande relativa al grafene, ossia la sua produzione su larga scala mantenendo intatte le sue proprietà fuori dal normale a costi ragionevoli.

Economico, veloce ed ecocompatibile

Si tratta, secondo gli stessi ricercatori, di un metodo più efficiente soprattutto per quanto riguarda il costo ma anche per ciò che concerne il tempo di produzione e l’ecocompatibilità generale del processo.
Attualmente produrre grandi quantitativi di grafene è molto costoso oltre che difficoltoso e questo nuovo metodo promette di poter superare questo ostacolo.

Il processo

Il processo vede una prima fase durante la quale si liberano gli strati di grafite onde produrre l’ossido di grafene. Quest’ultimo viene mescolato con ceppi di batteri Shewanella, un genere di batteri marini che spesso vivono in ambienti acquatici estremi con temperature molto basse o pressioni molto alte.

Lasciando sedimentare i batteri insieme all’ossido di grafene per diverse ore, si ottiene un processo di riduzione di quest’ultimo e la creazione di grafene.
Questo perché i batteri vanno a rimuovere la maggior parte dell’ossigeno, cosa che trasforma l’ossido di grafene in un materiale conduttivo, come specifica la stessa Meyer che ha lavorato con colleghi dell’Università tecnologica di Delft, Paesi Bassi.

Materiale risultante e applicazioni

Il materiale risultante è più sottile e più stabile del grafene prodotto chimicamente e può essere conservato anche per molto tempo, cosa che lo rende utile per molte altre applicazioni.
In particolare la Meyer ritiene che questo tipo di grafene potrebbe risultare particolarmente utile per la produzione di biosensori basati su transistor ad effetto di campo (field-effect transistor, FET), dispositivi che possono rilevare molecole biologiche e che possono essere dunque utilizzati per il monitoraggio della salute, in particolare della glicemia.

Inoltre questo tipo di grafene potrebbe essere utilizzato anche per inchiostri conduttivi, per esempio nell’ambito della produzione di tastiere per computer, circuiti stampati o di quei fili che servono per scongelare i parabrezza delle auto.

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