Cos'è il metallo "camaleontico"? Una moderna pietra filosofale?

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Un team di ricercatori, guidato dall'Università "Twin Cities" del Minnesota, ha inventato un dispositivo che converte elettronicamente un metallo in modo che si comporti come un altro, così da poterlo utilizzare come catalizzatore nelle reazioni chimiche.

Il dispositivo, chiamato "condensatore catalitico", è il primo del suo genere a dimostrare che materiali alternativi, modificati elettronicamente per fornirgli nuove proprietà, possono produrre una reazione chimica più rapida ed efficiente.

L'invenzione apre quindi le porte a nuove tecnologie catalitiche per applicazioni importanti come lo stoccaggio di energia rinnovabile, la produzione di combustibili ecologici e la realizzazione di materiali sostenibili.

Per sviluppare questo metodo innovativo, i ricercatori hanno fatto affidamento sulla loro conoscenza del comportamento degli elettroni sulle superfici, testando con successo una teoria secondo cui l'aggiunta e la rimozione di elettroni da un materiale potrebbe trasformare l'ossido di metallo in qualcosa capace di imitare le proprietà di un altro.

Paul Dauenhauer, docente di ingegneria chimica e scienza dei materiali presso l'Università del Minnesota, ha affermato: "Cambiare il numero di elettroni di un atomo è un'operazione molto difficile, ma abbiamo inventato un dispositivo a condensatore catalitico capace di regolare il numero di elettroni sulla superficie del catalizzatore".

"Questo apre un'opportunità completamente nuova per manipolare la chimica e fare in modo che i materiali comuni si comportino come materiali preziosi", ha proseguito il professore, che ha anche guidato il gruppo di ricerca.

Il dispositivo utilizza una combinazione di pellicole nanometriche per spostare e stabilizzare gli elettroni, un design dal meccanismo unico capace di combinare metalli ed ossidi metallici con il grafene, così da consentire un rapido flusso di elettroni.

Il prof. Dan Frisbie, capo del Dipartimento di ingegneria chimica e scienza dei materiali dell'Università del Minnesota e membro del team di ricerca, ha affermato: "Consideriamo il condensatore catalitico come una nuova tecnologia di piattaforma che potrà essere implementata in una serie di applicazioni di produzione, per quasi ogni reazione che possiamo immaginare".

Il team prevede quindi di continuare la ricerca sui condensatori catalitici applicandoli ai metalli preziosi per alcuni dei più importanti problemi di sostenibilità ambientale.

A proposito di progressi della chimica, questo innovativo processo utilizza le acque reflue per creare sostanze di valore. Inoltre, recentemente è stato creato l'isotopo di magnesio più leggero al mondo.

FONTE: Acs Pubs
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