Scienza

Il foglio di grafene che cammina

Scaldato dalla luce, un piccolo origami fatto di strati di grafene si contrae e prende vita. La scoperta potrebbe aprire la strada a importanti applicazioni energetiche.

 

Il grafene fa passi da gigante, in tutti i sensi. Un gruppo di ricerca cinese è riuscito a creare un foglio di grafene che letteralmente cammina, o meglio si ripiega su se stesso, avanzando.

Il “materiale delle meraviglie”, su cui molta ricerca si sta concentrando per sfruttarne i grandi vantaggi e ottenere applicazioni pratiche, è stato interpretato come una sorta di origami dai fisici della Donghua University di Shanghai. L'antica arte giapponese di ripiegare i fogli di carta è alla base della dimostrazione che si vede nel video in fondo all'articolo.

Acqua e luce. Il foglio semovente è costituito da strati di ossido di grafene, una variante del materiale monoatomico scoperto nel 2004 da Andre Geim e Konstantin Novoselov, modificato con un composto di ossigeno e idrogeno che lo rendono permeabile alle molecole di acqua. Queste strisce agiscono come spugne, assorbendo l'umidità dell'aria e gonfiandosi di conseguenza. Una volta esposte a calore o luce del vicino infrarosso rilasciano il liquido: nel farlo si contraggono e, ripiegandosi, avanzano sulla superficie d'appoggio.


Il robottino "naturale". Hongzhi Wang, co-autore del paper spiega che «L'acqua entra ed esce molto velocemente», con un tempo di 5 secondi per ogni ripiegatura. Così nel suo ateneo hanno realizzato una sorta di robot "naturale" alimentato dalla luce, che si richiude formando una scatola (sempre visibile nel video sotto).

Future applicazioni. La ricerca è un importante punto di svolta nei tentativi sul folding di singoli fogli di atomi. Un giorno si potranno forse creare strutture bidimensionali in grado di trasformarsi in tridimensionali. Ad esempio celle solari da inviare nello spazio, per convertire la luce in energia. Anche se per ora il livello di conversione risulta piuttosto basso (1,8%) e i prossimi passi si concentreranno sul miglioramento dell'efficienza.

Lo studio è stato pubblicato su Science Advances.

9 novembre 2015 Martino De Mori
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