Nanotubi in carbonio, tanto efficienti quanto inquinanti

I nanotubi di carbonio hanno fatto una carriera da meteora negli ultimi 15 anni, anche se le loro applicazioni sono ancora limitate. Recenti risultati mostrano che, a prescindere dalla loro favorevole proprietà meccanica ed elettrica, hanno anche caratteristiche svantaggiose.

Un aspetto che è stato raramente considerato finora è stato studiato dal centro di ricerca Forschungszentrum Dresden-Rossendorf:

Se la domanda di prodotti e materie prime contenenti nanotubi di carbonio aumenteranno in futuro, allora ci sarà una maggiore probabilità per i tubi di entrare nell’ambiente durante la loro produzione, con l’uso e lo smaltimento, per essere distribuiti, inquinando con i suoi metalli pesanti

afferma Harald Zaenker, scienziato al FZD. Un modo importante per i nanotubi di carbonio di entrare nell’ambiente è attraverso l’acqua. Nel loro stato originale, la fragile fibra di carbonio con un diametro inferiore a 50 nanometri (1 nanometro = 1 milionesimo di millimetro) sono difficilmente solubili in acqua. A prima vista, pertanto non dovrebbero essere mobili nelle acque, cioè dovrebbero finire rapidamente sul fondo e depositarsi. Tuttavia, i nanotubi di carbonio sono in grado di formare soluzioni colloidali se la loro struttura superficiale è mutata. I cambiamenti nella struttura della superficie può essere modificata deliberatamente durante la produzione dei tubi o può essere indotta da processi naturali, se i tubi sono rilasciati nell’ambiente.

Una soluzione colloidale è una sostanza apparentemente sciolta, ma in realtà solo finemente dispersa in modo da formare minuscole particelle nell’acqua. Queste particelle sono ancora molto più grandi delle molecole di una sostanza sciolta in una vera soluzione. In quanto colloidi, i nanotubi di carbonio possono essere trasportati ovunque. Essi possono penetrare le pareti cellulari e, quindi, potrebbero teoricamente essere in grado di entrare anche negli animali o nelle cellule umane. In aggiunta, i cambiamenti nella struttura della superficie dei nanotubi di carbonio causa un altro effetto: la loro capacità di legare i metalli pesanti.

Gli scienziati hanno studiato i nanotubi di carbonio nel loro stato originale e in uno stato cambiato da acidi ossidanti (come ad esempio una miscela di acido nitrico e solforico). Hanno scoperto che le soluzioni di nanotubi di carbonio trattate sono leggermente più resistenti. Questo indica che i colloidi sono formati che non si sciolgono, secondo Harald Zaenker.

I ricercatori osservano che la concentrazione di metalli pesanti di uranio, che sono ovunque nell’ambiente si lega molto facilmente alla superficie dei nanotubi di carbonio trattati.

Pertanto, è plausibile supporre che i nanotubi di carbonio, se rilasciati nell’ambiente, influenzino il trasporto di uranio nelle acque e nell’ambiente, ed anche dei sistemi biologici. Il possibile impatto sull’ambiente e sulla salute umana in generale è stato considerato troppo poco.

D’altro canto, l’elevata capacità legante dei nanotubi di carbonio per l’uranio e di altri metalli pesanti, suggerisce che è possibile utilizzarli per la rimozione di metalli pesanti dalle acque, anche se per ora i costi per tale operazioni sono troppo elevati.

Fonte: [Sciencedaily]