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martedì 18 settembre 2012

Riprodotto in laboratorio il meccanismo con cui alcuni organismi producono la silice.


Di recente alcuni ricercatori dell'Istituto di nanoscienze del CNR di Lecce e dell'Università Johannes Gutenberg di Mainz hanno messo a punto un meccanismo che è capace di replicare artificialmente il modo in cui alcuni organismi, come le spugne di mare, producono un prezioso composto, vale a dire la silice. In pratica si tratta di un risultato che, stando a quanto affermato dallo studio pubblicato su Nature Scientific Reports, dovrebbe renderne la produzione industriale meno inquinante e più conveniente in termini di costi. Infatti la silice, (detta anche biossido di silicio), è molto diffusa in natura, (basta pensare a della comunissima sabbia), e viene utilizzata da molti animali e piante come componente di base per costruire il proprio scheletro. Tuttavia questa sostanza allo stato naturale si presenta contaminata, e purificarla costa molto. Per questo motivo risulta più conveniente produrla artificialmente; cosa che ad oggi avvenine attraverso dei processi industriali molto inquinanti ed energeticamente costosi. Difatti la silice, che da secoli è utilizzata per realizzare vetro e ceramica, ai giorni d'oggi viene impiegata anche per le sue ottime capacità isolanti, tali da renderla ideale per costruire persino lo scudo termico delle sonde spaziali oppure del famoso Space Shuttle, ed anche per la sua natura di semiconduttore, che ne fa una materia prima fondamentale per l'ingegneria elettronica. Al riguardo Dario Pisignano, coordinatore del suddetto team di ricerca, ha spiegato: "In natura organismi come le spugne di mare impiegano una proteina chiamata silicateina per sintetizzare la silice e guidarne la crescita in strutture ordinate, che diventano l'impalcatura del loro scheletro. Noi abbiamo realizzato in laboratorio una silicateina artificiale per ottenere delle strutture artificiali". In parole povere questo nuovo metodo assomiglia ad un processo litografico; in sostanza si realizza un microscopico stampo di circa 10 micrometri sul quale si deposita poi la silicateina artificiale, che che si metterà subito all'opera per la costruzione dello scheletro. In tal proposito Dario Pisignano ha dichiarato: "Considerate le dimensioni alle quali si ragiona, strutture di questo tipo potrebbero essere integrate come guide ottiche per la luce nei cosiddetti lab-on-a-chip, ovvero dispositivi diagnostici miniaturizzati dove è necessario trasportare segnali luminosi per distanze molto ridotte con estrema precisione". Ed ha proseguito sottolineando: "Stiamo anche lavorando su potenziali applicazioni della silice artificiale per realizzare strati elettricamente isolanti per l'elettronica". Ed, infine, ha concluso spiegando: "Rispetto al processo industriale standard, questo meccanismo è leggermente più lento, perché i processi biologici di produzione della silice si svolgono a temperatura ambiente, a pressione atmosferica e con soluzioni acquose neutre". Tuttavia per formare il prodotto finale sono richiesti circa 10 minuti, ed il risparmio è tale da giustificare l'immediata depositazione del brevetto.


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