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Il materiale più costoso del mondo

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Introduzione

Piccolo esperimento sociale: questa sera, una volta usciti con i rispettivi fidanzati/amici/parenti, provate a porre loro la seguente domanda: ”Qual è il materiale più costoso del mondo?” “Oro”, “Platino”, “Diamante” saranno probabilmente le risposte più gettonate. Tutte errate. Anzi, non proprio; diciamo che i fautori del “migliore amico delle donne” – citando Marylin Monroe – hanno colpito il palo.

Ora, con nonchalance, rispondete loro: “

È una variante del buckminsterfullerene”. Quasi certamente l’immediata reazione sarà “Eh? Il buck…che?!” accompagnata da un’espressione sbigottita. “Il buckminsterfullerene: un tipo di fullerene in cui, ad Oxford, in Gran Bretagna, hanno pensato bene di incorporare un atomo di azoto: costa all’incirca 150 mila dollari al grammo. Mica male, vero?!”.

Una sostanza allotropica del carbonio

Sperando di aver fornito un interessante spunto di conversazione, cerchiamo di entrare più nel dettaglio. Per i non addetti ai lavori, cos’è un fullrene?  Trattasi di una delle sostanze allotropiche molecolari del carbonio (proprio come il diamante): le molecole di questo elemento, costituite interamente da atomi C, hanno forma sferica o ellissoidale, con la prima più stabile. Appare interessante notare come la più piccola struttura sferica sia quella del buckminsterfullerene, ovvero il fullrene C60. Volendo essere pignoli, più che una sfera propriamente detta, gli atomi si dispongono ai vertici di un icoesaedro troncato. Il nome non deve spaventare: avete presente un pallone da calcio? Benissimo, è quello lì. Un solido i cui spigoli sono costituiti da pentagoni ed esagoni. Piccola curiosità: proprio a causa di questa sua particolare forma, il materiale in un primo momento era stato battezzato “soccerene” (soccer, in americano, significa “gioco del calcio”).

Divagazioni folkloristiche a parte, il fullerene C60 fu sintetizzato artificialmente per la prima volta in laboratorio nel 1985 e successivamente rintracciato in nebulose spaziali. Il nome deriva da un omaggio a Richard Buckminster Fuller, architetto a stelle e strisce padre della cupola geodetica, struttura brevettata nel 1954 nonché del tutto simile a quella del fullrene.

Rappresentazione digitale di: molecola di C60 (sinistra) e molecola di N@C60 (destra) / N Kuganathan. Density Functional Theory (DFT) modelling of C60 and N@C60 . The Internet Journal of Nanotechnology. 2008 Volume 3 Number 1.

N@C60 oxfordiano: applicazioni e costo

Sintetizzato tale elemento, il passo successivo vien da sè: in che modo modificare ed incrementare le sue proprietà? A tal fine, numerosi studiosi cercano di porre nella sfera una molecola aggiuntiva.E’ il caso di alcuni scienziati del Designer Carbon Materials, startup oxfordiana. Essi affermano che, sfruttando le proprietà naturali dell’azoto, la loro molecola di fullerene (N@C60) modificherà le modalità di misurazione del tempo. Le piccole, fallaci, incertezze degli orologi tradizionali saranno solo uno sbiadito ricordo. Kyriakos Porfyrakis, il fondatore, ritiene il rimpicciolimento dei nuovi orologi atomici permetta ad essi l’inserimento in uno smartphone, oltre alla possibile integrazione in un dispositivo gps.

L’accuratezza di quest’ultimo diventerebbe quindi millimetrica. Una vera e propria manna dal cielo per il settore automotive, militare, tech. Unica venale controindicazione è il costo di produzione del materiale: nel 2016, infatti, la startup made in UK ha venduto 200 microgrammi (10^-3 milligrammi) del suo fullerene per 32.000 dollari (al cambio poco meno di 30 mila euro) ad un gruppo di ricercatori statunitensi e britannici bramosi di comprenderne a fondo le potenzialità. Giusto per rendere l’idea, trattasi di una quantità pesante meno della metà di un capello umano. Decisamente il materiale più costoso del mondo.

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