Realizzare una struttura tridimensionale dal grafene

Cercare di realizzare una struttura tridimensionale dal grafene, un materiale bidimensionale, può sembrare contraddittorio ma si rivela un obiettivo importante per poter sfruttare al meglio le proprietà di questo materiale. E per farlo è necessario integrare quanta più superficie attiva possibile all’interno di un volume limitato. Questo è esattamente il risultato ottenuto dalla collaborazione tra il CNR Nano di Pisa, TU Wien (Vienna) e l’Università di Anversa.

L’Istituto di Nanoscienze del CNR ha attinto dalle ricerche di TU Wien su come trasformare materiali solidi, come il carburo di silicio, in strutture estremamente fini e porose in modo controllato con precisione per riuscire a produrre superfici di grafene in nanostrutture ramificate.

La nanostruttura derivante dal processo di incisione elettrochimica, che trasforma il carburo di silicio solido nella nanostruttura porosa desiderata e che rimuove circa il 42% del volume, viene poi riscaldata a vuoto elevato in modo che il grafene si formi sulla superficie.

Lo scopo originale di questo progetto per realizzare una struttura tridimensionale dal grafene era quello di immagazzinare atomi di idrogeno sulle superfici di grafene idrogeno: più grande è la superficie, maggiore è la quantità di idrogeno che è possibile accumulare.

Ma esistono anche molte altre forme di utilizzo di tali strutture di grafene tridimensionali, come per esempio nei sensori chimici per rilevare sostanze rare nei gas.

Alessandra Battaglioli