Spugne intelligenti contro l’inquinamento

Le spugne intelligenti

Le spugne intelligentiLe spugne sono i primi esseri viventi che si sono evoluti sulla Terra. Lo dicono due diverse ricerche della prestigiosa University ofSt. Andrews in Scozia e del MIT, il Massachusetts Institute of Technology. Fossili e tracce di Dna di questi misteriosi animali marini sono stati estratti da rocce che risalgono a un periodo compreso tra 760 e 550 milioni di anni, cioè oltre 100 milioni di armi prima della presunta comparsa dei primi organismi sul nostro pianeta.

Vivono sui fondali marini, filtrano l’acqua e l’ossigeno, sono leggere, porose e si possono riciclare. La loro architettura da secoli affascina l’uomo. Oggi sono replicate in laboratorio perché potrebbero essere usate come scudi per proteggere il pianeta da emergenze ambientali cli varia natura. Nei laboratori italiani di alta tecnologia, infatti, sono in via di sperimentazione spugne innovative in grado di assorbire il petrolio o di “sequestrare” l’anidride carbonica e i gas responsabili dell’effetto serra.

Particelle idrorepellenti

Una recente inchiesta dell’Associated press, influente agenzia di stampa internazionale, ha rivelato che nell’acqua del rubinetto di oltre 40 milioni cli cittadini americani è presente “l’intera lista della spesa” in farmacia: da tracce di antidepressivi e ormoni fino all’insulina contro il diabete. Non è un caso isolato. Qualche anno fa, a Milano, ha fatto scalpore un’indagine dell’Istituto di ricerche farmacologiche Mario Negri: ha rilevato nell’acqua la presenza cli cocaina e di altre droghe, che si riversano ogni giorno negli impianti di depurazione comunali. Senza contare le catastrofi ambientali provocate dagli sversamenti di petrolio da imbarcazioni o piattaforme di estrazione.

Poiché come tutti sanno l’acqua è un bene prezioso, all’Istituto italiano di tecnologia (IIT) di Genova, il principale centro di ricerca del nostro paese, per rimediare hanno progettato una spugna intelligente. Sarà presentata al Technoloc Hub, la fiera dell’innovazione che si tiene dal 7 al 9 giugno a Fiera Milano. «La nostra spugna è in grado di separare l’acqua dagli inquinanti», spiegano Giovanni Perotto e Javier Pinto, ricercatori dello Smart Materials Lab a IIT.

«Il risultato è ottenuto depositando sulla sua superficie uno strato di particelle invisibili a occhio nudo che la rendono idrorepellente (non trattiene l’acqua) e oliofilica (in grado assorbire olio e altri idrocarburi)». Con un procedimento analogo si può fare un ulteriore passo avanti: rendere la spugna adatta a rimuovere farmaci e pesticidi di ogni genere che infestano l’acqua. «S’inseriscono nella spugna particelle che reagiscono a livello chimico con i metalli pesanti, come per esempio il mercurio, trattenendoli senza espellerli».

Fino a 100 volte il suo peso

La spugna intelligente progettata dall’Istituto italiano di tecnologia (IIT) è una sorta di filtro selettivo che può essere modulato per rimuovere le sostanze inquinanti. Le applicazioni sono molteplici: dall’industria petrolchimica a quella agricola fino al settore alimentare dove è necessario eliminare i residui dell’olio da cucina. Il prototipo, per ora, è stato realizzato in grafene, un materiale superresistente e ultraleggero anche se non economico.

«La spugna galleggia in acqua e può avere dimensioni diverse in grado di assorbire quantità direttamente proporzionali», spiegano Perotto e Pinta «Con una spugna di un centimetro cubo, per esempio, si può assorbire un grammo di petrolio, che viene poi recuperato, strizzandola. Inoltre, la spugna che abbiamo progettato non è “usa e getta”, ma può essere riutilizzata fino a trenta volte, mantenendo inalterata la sua notevole capacità di assorbimento: basti pensare che con un chilo di questo materiale si può rimuovere fino a mille chili di petrolio».

La spugna intelligente delVIT, in altre parole, riesce a recuperare una quantità di inquinanti che varia da un minimo di 4 fino a 100 volte il suo peso. «Ciò dipende anche dal design dei pori, che in questo caso hanno la forma di un dodecaedro e cioè di un poligono con dodici lati. Ogni poro misura meno di 500 micron e in un centimetro cubo ce ne possono essere da un minimo di 10mila a un massimo di 100mila», concludono i ricercatori.

Bucata come un gruviera

Un altro tipo di spugna arti-inquinamento è AzoPORE, che può assorbire l’anidride carbonica, uno dei gas responsabili dell’effetto serra, e liberarla quando viene esposta alla luce. È stata realizzata grazie a un progetto comune delle università di Bologna e Milano Bicocca. Ha l’aspetto di una comune polvere cristallina, ma è attraversata da microscopici canali, centomila volte più sottili di un capello, che le permettono di assorbire notevoli quantità di gas. Si tratta di un autentico “gruviera artificiale”.

Per strizzare questa spugna, è sufficiente illuminarla: a quel punto collassa e rilascia le molecole di Cot intrappolate nei pori. Questo effetto, conosciuto con il nome di fotofusione, è di grande interesse nei settori della fotolitografia, della olografia e degli adesivi. AzoPORE è molto semplice da produrre e si ricava da sostanze di facile reperibilità. È anche economica: un chilo di materiale puro preparato in laboratorio costa solo poche decine di euro.

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