Il condensatore catalitico camuffa i metalli comuni da elementi rari

Nel cuore di molte tecnologie verdi oggi sul mercato risiedono i materiali preziosi. Non solo come componenti strutturali ma anche come acceleratori chimici. Metalli rari e costosi quali il rutenio, il platino, il rodio e il palladio, che possiedono proprietà elettroniche di superficie tali da renderli essenziali per il controllo delle reazioni. Ma la loro scarsità rappresenta sempre più un problema non solo per le tasche ma anche per il progresso tecnologico. Ora un gruppo di scienziati ha sviluppato un dispositivo capace di modificare i metalli comuni per farli comportare come i colleghi più preziosi. Per concretizzare questo concetto, i ricercatori dell’Università del Minnesota hanno testato la teoria secondo la quale è possibile sintonizzare le proprietà superficiali dei materiali attraverso l’aggiunta e la rimozione di elettroni. Gli atomi non vogliono davvero cambiare il loro numero di elettroni, ma è stato inventato un condensatore catalitico che ci consente di regolare il numero di elettroni sulla superficie del catalizzatore. Questo apre un’opportunità completamente nuova per controllare la chimica e fare in modo che materiali abbondanti si comportino come quelli preziosi.

Struttura e funzionamento

Il condensatore catalitico è costituito da una serie di film sottili, spessi solo pochi nanometri e disposti in una pila: uno strato di ossido di alluminio posto superiormente, uno strato di grafene, un isolante e un conduttore sul fondo. Quando viene applicata una tensione al grafene e al conduttore, nell’allumina viene indotta una carica che ne cambia le proprietà superficiali. Sulla base di tali caratteristiche chimico-fisiche, il condensatore catalitico rappresenta un punto di partenza nella tecnologia di base da implementare in una serie di applicazioni produttive.