Creata una nuova struttura dell’oro, mille volte più leggera del prezioso metallo (foto)

I ricercatori del Politecnico federale di Zurigo (ETH) hanno creato un nuovo tipo di “vera schiuma in oro“. E’ la forma più leggera mai prodotta del prezioso metallo: è mille volte più leggero rispetto alla sua forma convenzionale, tuttavia a occhio nudo è quasi impossibile capire la differenza, può essere utilizzata in molteplici applicazioni.
La pepita reale di 20 carati d’oro, è così leggera che non affonda in un cappuccino, galleggia sulla schiuma di latte (vedi foto). Ciò che è incredibile è che effettivamente è stata creata dai ricercatori dell’ETH di Zurigo. Gli scienziati guidati da Raffaele Mezzenga, docente di Alimenti e materiali morbidi, hanno prodotto un nuovo tipo di “schiuma in oro“, una maglia tridimensionale di oro che consiste principalmente di pori.

Pepita d'oro 20 carati più leggera schiuma di latte
Anche se sembra incredibile, si tratta di una vera fotografia, nulla è stato falsificato. La schiuma d’oro di 20 carati è più leggera della schiuma di latte. (Foto: Gustav Nyström e Raffaele Mezzenga / ETH Zurich)

Raffaele Mezzenga ha detto:
«E’ la più leggera pepita d’oro mai creato, il cosiddetto aerogel è mille volte più leggero di leghe d’oro convenzionali. E’ più leggero dell’acqua e quasi altrettanto leggero come l’aria“.
La nuova forma d’oro a occhio nudo difficilmente può risultare differente dall’oro convenzionale, l’aerogel ha anche una lucentezza metallica, ma a differenza della forma convenzionale, a mano è morbida e malleabile. E’ costituita da 98 parti di aria e solo due parti di materiale solido. Di questo materiale solido, più di quattro quinti sono oro e meno di un quinto è costituito da fibrille delle proteine del latte. Ciò corrisponde a circa 20 carati.

La sfida del processo di essiccazione
Gli scienziati hanno creato il materiale poroso mediante il riscaldamento delle prime proteine del latte per produrre fibre proteiche nanometriche, le cosiddette fibrille amiloidi, che poi hanno posto in una soluzione di sale d’oro. Le fibre proteiche s’intrecciano in una struttura di base lungo la quale l’oro simultaneamente è cristallizzato in piccole particelle. Ciò ha provocato una rete in fibra oro gel.
Gustav Nyström del team di Raffaele Mezzenga, primo autore del corrispondente studio sulla rivista Advanced Materials, ha detto:
«Una delle grandi sfide era come asciugare questa bella rete senza distruggerla. Gli scienziati per evitare di danneggiare la struttura dell’oro zecchino con l’asciugatura ad aria, hanno scelto un processo di essiccazione delicato e laborioso con l’anidride carbonica. L’hanno fatto a livello d’impegno interdisciplinare, assistiti dai ricercatori nel gruppo di Marco Mazzotti, professore d’ingegneria di processo».

Oro rosso scuro
Il metodo scelto, in cui le particelle d’oro sono cristallizzate direttamente durante la fabbricazione della struttura proteica aerogel (e non, ad esempio, aggiunti a un ponteggio esistente) è nuovo. Il più grande vantaggio del metodo è che rende facile ottenere un aerogel oro omogeneo, imitando perfettamente le leghe d’oro.
La tecnica di fabbricazione agli scienziati offre anche numerose possibilità per influenzare deliberatamente in modo semplice le proprietà dell’oro. Gustav Nyström ha aggiunto:
«Le proprietà ottiche dell’oro dipendono fortemente dalla dimensione e la forma delle particelle d’oro, quindi possiamo anche cambiare il colore del materiale, quando modifichiamo le condizioni di reazione in modo che l’oro non cristallizza in microparticelle ma piuttosto in nanoparticelle più piccole, si traduce in un oro rosso scuro. In questo modo, gli scienziati possono influenzare non solo il colore, ma anche altre proprietà ottiche quali assorbimento e riflessione».
Raffaele Mezzenga sul nuovo materiale ha detto:
«Potrebbe essere utilizzato in molte delle applicazioni in cui è attualmente utilizzato l’oro. Le proprietà della sostanza, compreso il suo peso leggero, e struttura porosa, hanno i loro vantaggi. Applicazioni in orologi e gioielli sono solo una possibilità. Un’altra applicazione dimostrata dagli scienziati è la catalisi chimica: poiché il materiale molto poroso ha una superficie enorme, le reazioni chimiche che dipendono dalla presenza di oro possono essere eseguita in modo molto efficiente. Il materiale potrebbe essere utilizzato anche in applicazioni in cui la luce è assorbita o riflessa.
Gli scienziati del Politecnico federale di Zurigo (ETH) infine, hanno anche dimostrato come diventa possibile realizzare sensori di pressione con esso: alla pressione atmosferica normale, le singole particelle d’oro nel materiale non si toccano, e l’aerogel oro non conduce l’elettricità, ma quando si aumenta la pressione, il materiale è compresso e le particelle iniziano a toccare, rendendo il materiale conduttivo».

Pino Silvestri

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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