Generare elettricità usando nanotubi di carbonio. Nuovi scenari per i processori del futuro

Un gruppo di ingegneri del Massachusetts Institute of Technology (MIT) sostiene di aver individuato un nuovo metodo per generare elettricità utilizzando minuscole particelle di carbonio che possono creare una corrente elettrica semplicemente interagendo con un solvente organico sul quale vengono fatte galleggiare. Il materiale a base di nanotubi di carbonio può generare elettricità estraendo l’energia dall’ambiente circostante.

Da anni si fa presente che i nanotubi di carbonio saranno utilizzati per realizzare i futuri processori, destinati a sostituire i loro equivalenti basati su transistor di silicio (lo standard utilizzato dall’industria per decenni).

Inducendo l’effetto termoelettrico all’interno di un nanotubo di carbonio il team del MIT dimostrò già nel 2010 questo materiale è in grado di generare “onde termoelettriche”.
In particolare quando un nanotubo di carbonio è rivestito con uno strato di combustibile reattivo e questo inizia a decomporsi, si genera una corrente con gli elettroni che si muovono a velocità incredibili. L'”anello energetico” creato con i nanotubi di carbonio fa sì che gli elettroni si spostino a velocità 10.000 volte superiori rispetto a quelle che si misurerebbero con un’uguale reazione chimica senza l’utilizzo di questo innovativo materiale.

La novità, spiegano i ricercatori del MIT, è che quando una parte di un nanotubo è rivestita con un polimero simile al Teflon si crea un’asimmetria che rende possibile il flusso di elettroni dalla parte rivestita a quella non rivestita del tubo generando una corrente elettrica.

Come detto, gli elettroni possono essere estratti immergendo le particelle in un solvente affamato di elettroni. Per sfruttare questa speciale capacità i ricercatori hanno creato delle particelle “generatrici di elettricità” schiacciando dei nanotubi di carbonio e trasformandoli in un foglio di materiale simile alla carta.
Quando le particelle sono immerse in un solvente organico come l’acetonitrile, il solvente si attacca alla superficie non rivestita delle particelle e comincia ad estrarre elettroni.

“Il meccanismo e le modalità con cui riusciamo a produrre energia elettrica sono completamente nuovi. Si tratta di qualcosa di intrigante perché tutto quello che bisogna fare è far scorrere un solvente su un letto di queste particelle. Possiamo lavorare sull’elettrochimica senza bisogno di fili di collegamento“, ha spiegato Michael Strano, uno degli accademici protagonisti della scoperta.

L’idea è quella di arrivare in futuro a costruire polimeri usando solo anidride carbonica come materiale di partenza.
Non sappiamo fino a che punto queste nuove tecnologie possano davvero arrivare sul mercato. Il gruppo di lavoro mira a iniziare con robot in micro o nanoscala con la capacità di alimentarsi da soli senza il bisogno di un sistema di alimentazione tradizionale. La ricerca è finanziata dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti.