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Atomi metallici intrappolati nella “rete” del grafene: così nascono i materiali del futuro
Una ricerca internazionale, condotta dall’Istituto Officina dei Materiali del Cnr e dalle Università di Trieste, Milano-Bicocca e Vienna, ha dimostrato un metodo innovativo per creare nuovi materiali che combinano la versatilità del grafene con la robustezza degli atomi metallici. Lo studio, pubblicato sulla rivista Science Advances, promette applicazioni nei campi della catalisi, della spintronica e dei dispositivi elettronici.
Il metodo consiste nel depositare in modo controllato atomi metallici, come il cobalto, durante la formazione dello strato di grafene su una superficie di nichel. Alcuni di questi atomi si incorporano nella rete di carbonio del grafene, formando un nuovo materiale con eccezionali proprietà di robustezza, reattività e stabilità. Questo metodo è stato ideato nei laboratori del Cnr-Iom di Trieste. Cristina Africh, ricercatrice del Cnr-Iom. Ha guidato il team e afferma: “Si tratta di un risultato preliminare. Molto promettente, frutto di un’idea originale nata nel nostro laboratorio che all’inizio sembrava irrealizzabile”.
Il materiale può essere staccato dal substrato mantenendo la sua struttura originale, rendendolo potenzialmente utilizzabile in ambito applicativo. Cristiana Di Valentin, professoressa di Chimica generale e inorganica dell’Università di Milano-Bicocca, spiega: “La metodologia è stata sperimentata per intrappolare atomi di nichel e cobalto, ma i nostri calcoli indicano che l’uso si potrà estendere ad altri metalli per applicazioni diverse”.
Il materiale ha mostrato stabilità anche in condizioni critiche
Jani Kotakoski dell’Università di Vienna aggiunge: “Abbiamo dimostrato che questo materiale sopravvive anche a condizioni critiche, inclusi gli ambienti elettrochimici utilizzati per le applicazioni in celle a combustibile e batterie”.
Lo studio, frutto di una collaborazione internazionale, ha beneficiato di competenze diverse e complementari. Giovanni Comelli dell’Università di Trieste conclude: “Un aspetto decisivo per dimostrare l’efficacia di questo approccio, semplice e potente al tempo stesso”.
Questo metodo innovativo apre nuove possibilità per la creazione di materiali avanzati con applicazioni in vari settori tecnologici. La combinazione delle proprietà uniche del grafene con la robustezza degli atomi metallici potrebbe rivoluzionare il campo della catalisi, della spintronica e dei dispositivi elettronici, offrendo soluzioni più efficienti e durature.
