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Notiziario Marketpress di
Martedì 12 Luglio 2011 |
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VEDETE ROSSO? COME RENDERE I NANOTUBI DI CARBONIO PIU´ VISIBILI ALL´OCCHIO NUDO
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Bruxelles, 12 luglio 2011 - Se guardate un nanotubo di carbonio a occhio nudo non vedrete più di una polvere nera, ma adesso un team di scienziati finanziati dall´Ue ha sviluppato un nuovo modo di rendere questi mattoni multiuso della nanotecnologia più visibili. I nanotubi di carbonio sono strutture che assomigliano molto a esagoni a nido d´ape tutti avvolti in un tubo cilindrico senza giunture. È difficile fargli emettere luce visto che sono eccellenti conduttori elettrici e catturano l´energia da altre specie di luminescenti chimici che si trovano nelle vicinanze. Adesso però un team pan-europeo ha trovato il modo di usare la superficie relativamente ampia dei nanotubi di carbonio, il che permette a molte altre molecole, comprese quelle capaci di emettere luce, di attaccarvisi. Queste molecole prendono la forma di elementi chimici in grado di emettere luce rossa. Nell´ambito del progetto Finelumen "Cavity-confined Luminophores for advanced photonic materials: A training action for young researchers") che ha ricevuto un contributo di 3,62 Mio Eur sotto il Tema "Persone" del Settimo programma quadro (7? Pq) dell´Ue, alcuni ricercatori provenienti da Belgio, Francia, Germania, Ungheria, Italia e Polonia hanno preparato e caratterizzato materiali luminescenti nei quali luminofori organici e inorganici adeguatamente progettati sono incapsulati in nano-contenitori (cioè nanotubi di carbonio e gabbie di coordinazione) dove possono conservare e persino migliorare il loro rendimento di emissione. Il fine ultimo del progetto è creare una biblioteca di moduli luminescenti che emettono in tutta la regione Vis-nir per produrre materiali ibridi funzionali superiori. La sintonizzabilità dell´emissione di colore è definita dall´ospite emittente, mentre la versatilità dell´applicazione finale è controllata attraverso una funzionalizzazione chimica su misura dell´ospite. "Partecipiamo al progetto come gruppo di ricerca specializzato in studi sui composti dei lantanidi. Abbiamo deciso di mettere insieme proprietà altamente luminescenti con le eccellenti caratteristiche meccaniche ed elettriche dei nanotubi," dice il professor Marek Pietraszkiewicz dell´Istituto di chimica fisica dell´Accademia delle scienze polacca (Ipc Pas) di Varsavia, uno dei partner del consorzio Finelumen. Il team comunque ha scoperto che non si trattava semplicemente di incollarvi sopra queste molecole che emettono luce, come spiega la ricercatrice Valentina Utochnikova dell´Ipc Pas: "Attaccare complessi emettenti luce direttamente al nanotubo non è, comunque, utile, perché quest´ultimo, come assorbente nero, ne spegnerebbe la luminescenza." Per contrastare questo assorbimento indesiderato della luce, il team ha prima sottoposto i nanotubi di carbonio a una reazione termica a 140-160 gradi Celsius in una soluzione di liquido ionico modificata con una funzione azide terminale. La reazione produce nanotubi rivestiti di molecole che agiscono da legami-ancora. Da una parte, le ancore sono attaccate alla superficie del nanotubo e dall´altra possono far attaccare molecole in grado di emettere luce visibile. Il terminale libero di ogni legame ha una carica positiva. I nanotubi così preparati sono quindi trasferiti in un´altra soluzione contenente un complesso lantanidico a carica negativa - tetrakis-(4,4,4-trifluoro-1-(2-naftil-1,3-butanedionato)europium. "I composti del lantanide contengono elementi del Vi gruppo della tavola periodica e sono molto interessanti per la fotonica poiché sono caratterizzati da un´alta produzione di luminescenza quantistica e un´alta purezza di colore della luce emessa," commenta Valentina Utochnikova. Dopo essersi dissolti in soluzione, i complessi di europio a carica negativa vengono spontaneamente catturati dai terminali liberi a carica positiva delle ancore attaccate ai nanotubi a causa dell´interazione elettrostatica. Quindi ogni nanotubo è permanantemente rivestito di molecole in grado di emettere luce visibile. Una volta completata la reazione i nanotubi modificati vengono lavati e asciugati. Il risultato finale è una polvere fuligginosa che, quando viene esposta alle radiazioni Uv emette una luce rossa grazie ai complessi di lantanide ancorati ai nanotubi di carbonio. Rendendo questi materiali il più versatili possibile si crea un enorme potenziale per il loro uso nel bioimaging, nei dispositivi optoelettronici e nei sensori. Il progetto Finelumen riunisce partner industriali, piccole e medie imprese (Pmi) e organizzazioni di ricerca e fa parte della strategia generale dell´Ue per assicurare la competitività europea in un settore di enorme crescita dove i confini della chimica, della fisica e dell´ingegneria si incontrano. Per maggiori informazioni, visitare: Istituto di chimica fisica dell´Accademia delle scienze polacca http://www.Ichf.edu.pl/indexen.html/ |
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