Un materiale simile a una spugna che può catturare sostanze specifiche da una soluzione liquida, ad esempio dall’acqua, è in corso di sviluppo da parte di un team di scienziati del Laboratorio di Materiali Funzionali dell’EPFL.
Nello specifico i chimici si stanno concentrando su un materiale che può catturare nella maniera più efficiente possibile il cromo esavalente. Quest’ultimo continua infatti ad inquinare molte fonti idriche in tutto il mondo. Si tratta di una sostanza molto tossica se ingerita o inalata tanto che il suo utilizzo è regolato sia in Europa che in altri paesi del mondo. Studi precedenti hanno dimostrato che il cromo esavalente può anche procurare danni al DNA oltre che provocare tumori.
“Fornire l’accesso all’acqua pulita è una delle sfide più importanti del nostro tempo”, spiega Wendy Queen, una delle autrici principale dello studio. “Lo sviluppo di processi ad alta efficienza energetica in grado di rimuovere rapidamente i contaminanti dell’acqua svolge un ruolo importante nei nostri sforzi per migliorare a livello globale la salute umana e il benessere ambientale”.
I ricercatori si stanno concentrando sull’utilizzo delle cosiddette strutture metallo-organiche (metal-organic frameworks, MOF), strutture cristalline grazie alle quali si può catturare una sola sostanza. Questi materiali sono infatti molto porosi tanto che la superficie di contatto in un solo grammo di questo materiale può essere grande quanto la superficie di un campo di calcio.
La sostanza presa di mira entra in contatto con questa superficie porosa e si attacca ad essa tramite un processo chimico denominato adsorbimento.
Già in precedenza lo stesso team di ricercatori aveva dimostrato che era possibile filtrare dall’acqua singoli elementi come oro, mercurio e piombo. Stavolta i ricercatori si sono concentrati su una sostanza molto nociva ma anche molto leggera, il cromo esavalente.
Il materiale sviluppato dai ricercatori è capace di estrarre 208 milligrammi di cromo esavalente per grammo di MOF. Inoltre, bersagliato da una particolare luce, il cromo esavalente catturato può essere trasformato in cromo trivalente, molto meno tossico.
“Il bello delle nostre spugne è che sono relativamente facili ed economici da realizzare”, dichiara ancora la Queen. “Il prossimo passo è testare le nostre spugne su scale più grandi.”
