Ricerca: arriva la silice da laboratorio. Costa poco ed è ecosostenibile
Ricreare in laboratorio la
silice, minerale fondamentale per la produzione di
fibre ottiche e dispositivi
elettronici, con un duplice vantaggio:
costi più bassi ed ecosostenibilità.
È quello che ha fatto un gruppo di ricercatori dell'Istituto di nanoscienze del
CNR che ha messo a punto un nuovo metodo per la
produzione industriale del biossido di silicio, ispirandosi a quello utilizzato nel mondo animale dalle
spugne marine.
Lo studio, realizzato in collaborazione con
l'Università tedesca di Mainz e pubblicato su
Nature Scientific Reports, si è basato proprio sul
'funzionamento' delle
spugne marine e sui loro meccanismi biologici.
"Utilizzando una variante sintetica della silicateina e tecniche litografiche abbiamo guidato la crescita di silice in geometrie controllate. Le microfibre artificiali ottenute sono analoghe alla struttura microscopica dello scheletro di una spugna naturale", ha spiegato
Dario Pisignano del Nano-Cnr.
Questo minerale, uno dei più abbondanti in natura, è presente ovunque nella vita di tutti i giorni, essendo
componente principale di vetro e ceramica, della maggior parte delle fibre ottiche, dei processi di catalisi, dei dispositivi elettronici e di molte tecnologie mediche. In natura esistono numerosi esempi di organismi in grado di sintetizzare la silice, ma le spugne di mare usano una particolare proteina, la silicateina, "
per innescare la sintesi di silice e guidarne la crescita in strutture ordinate che diventano l'impalcatura del loro scheletro".
Ora strutture di questo tipo potrebbero essere integrate come guide ottiche per la luce in micro-dispositivi portatili, i cosiddetti lab-on-a-chip, dove è necessario trasportare segnali luminosi per distanze molto ridotte con estrema precisione. "Stiamo anche lavorando su potenziali applicazioni della biosilice sintetica per realizzare strati elettricamente isolanti per l'elettronica", dicono i ricercatori. Secondo Pisignano, al contrario dei metodi convenzionali che utilizzano temperature elevate e soluzioni caustiche, i processi biologici di produzione di silice si svolgono invece a temperatura ambiente, a pressione atmosferica e con soluzioni acquose neutre. Sono quindi meno inquinanti ed energeticamente poco dispendiosi.
Roberta Ragni