Arrivano i super filtri al grafene per depurare l’acqua anche da residui di farmaci e renderla bevibile. Sono tre volte più resistenti di quelli usati tradizionalmente e sono fatti a base di un materiale sottilissimo, il grafene, il quale si è rivelato capace di catturare e trattenere numerosi agenti contaminanti come farmaci, prodotti per la cosmesi, detersivi.

Il merito dell’invenzione è degli Istituti del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) per la Sintesi organica e fotoreattività (Cnr-Isof) e per la Microelettronica e microsistemi (Cnr-Imm), in partnership con l’università svedese Chalmers.

I risultati ottenuti sono stati pubblicati sulla rivista Nanoscale.

Come sono fatti i filtri al grafene

I nuovi filtri per l’acqua potabile sono stati realizzati sfruttando la combinazione di fogli di ossido di grafene (Go) con un altro materiale denominato polisulfone (Psu). Precisano in tal senso Manuela Melucci e Vincenzo Palermo di Cnr-Isof, coordinatori del team di ricerca nell’ambito del progetto europeo Graphene Flagship: “abbiamo realizzato filtri capaci di catturare contaminanti organici, molecole costituenti principi attivi di farmaci, cosmetici o detergenti che spesso non sono eliminati dai trattamenti convenzionali e che possono contaminare le acque della rete idrica”.

I test di efficacia del nuovo materiale sono stati eseguiti su campioni di acqua contenente rodamina, un colorante usato nell’industria tessile e farmaceutica, antibiotici, farmaci antinfiammatori e colliri.

I risultati dei test sui farmaci

I risultati ottenuti hanno dimostrato che le capacità di filtraggio dei nuovi dispositivi risultano superiori di almeno tre volte rispetto al materiale standard (polisulfone) usato di solito per la fabbricazione dei filtri per acqua potabile. La maggiore efficacia è dovuta proprio all’impiego del grafene in aggiunta al polisulfone. Grazie alla sua struttura e alla minima distanza intercorrente tra un foglio monoatomico e l’altro, questo materiale riesce a bloccare e a trattenere le impurità contenute nell’acqua, spiega Vincenzo Palermo. Inoltre, sottolinea Manuela Melucci, le membrane utilizzate per i filtri “possono essere recuperate dopo l’uso, lavate con un solvente per rimuovere i contaminanti che hanno raccolto e usate nuovamente”.

Il grafene

Il grafene è un materiale a 2D costituito da un foglio di carbonio dello spessore di un atomo. Scoperto da Andre Geim e Konstantin Novoselov nel 2004, questo materiale ha caratteristiche straordinarie. Eccellente conduttore, più resistente dell’acciaio, leggerissimo, il grafene si presta a svariati utilizzi e il suo impiego polivalente è sempre più diffuso in molti settori, tra i quali quello aeronautico, medico, elettronico.

Progetto Graphene Flagship

La Commissione Europea, entusiasta per l’enorme potenzialità di questo nuovo materiale che ha permesso a Geim e Novoselov di ottenere il premio Nobel per la Fisica nel 2010, ha lanciato nel 2013 una grande iniziativa di ricerca chiamata Graphene Flagship e ha messo a disposizione degli Stati che vi hanno aderito la somma di un miliardo di euro destinata allo studio del grafene. Il progetto Graphene Flagship è coordinato dalla Chalmers University of Technology di Gothenburg, in Svezia, e vede la partecipazione di scienziati e ricercatori della maggior parte dei paesi dell’UE, della Bielorussia, di Israele, della Svizzera e della Turchia.

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