E c o M i c r o

EFFICIENZA DELLA TRASFORMAZIONE DELLE MICROFIBRE IN MATERIALI A BASE CARBONIO

Nei laboratori del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche era già presente un prototipo di reattore HFCVD (Hot Filament Chemical Vapour Deposition; riportato nella Figura qui di seguito) per convertire composti del carbonio in materiali a base Carbonio sp² (es., grafite) o sp³ (es., diamante); per questa linea d’attività, il sistema è stato modificato e ottimizzato per utilizzare come precursori le fibre tessili sintetiche, invece di metano e idrogeno. Sono state identificate le condizioni di sintesi (60 minuti e pretrattamento del substrato tramite stretching ed etching) che permettono di sintetizzare nanodiamanti, utilizzando come precursori carboniosi le fibre di polipropilene (PP), il polietilentereftalato (PET) e il cotone.

Diagramma del sistema di trasformazione basato sulla pirolisi termica in presenza di plasma reattivo a H .

 

I nanodiamanti (ND) sono cristalli di carbonio con struttura nanometrica (4-100 nm) formati da atomi di C di tipo sp³ e reticolo cristallino Fd3m (cubico diamante). Grazie alla loro struttura cristallina comune con quella del diamante bulk, i nanodiamanti ne ereditano la maggior parte delle proprietà: durezza, biocompatibilità, elevata conduttività termica, resistività elettrica e stabilità chimica. Inoltre, grazie alla loro peculiare superficie contenente gruppi funzionali modulabili, sono la piattaforma ideale per molte applicazioni quali: drug e gene delivery, imaging, sensoristica e, non ultimo, preparazione di nanocompositi.

I risultati di questa sperimentazione sono originali e innovativi, visto che questa è la prima dimostrazione di sintesi di strutture di Carbonio sp³ a partire da fibre tessili; infatti, per quanto noto agli autori, al momento attuale non sono riportate sintesi di nanodiamanti da precursori carboniosi di tipo polimerico.

 

 

	IL GRUPPO DI RICERCA
Silvia Orlanducci
	Professoressa Associata di Chimica generale e inorganica dell'Università degli Studi di Roma Tor Vergata, Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche. La sua attività di ricerca si concentra principalmente sulla sintesi e la caratterizzazione di nanomateriali a base di carbonio, come nanodiamanti, nanotubi e nanografiti, sulla loro funzionalizzazione chimica e il loro accoppiamento con nanoparticelle metalliche e di ossidi metallici.
Massimo Longo
Ricercatore tenure track in Chimica dei Materiali dell'Università degli Studi di Roma Tor Vergata, Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche dell'Università di Roma Tor Vergata. La sua attività di ricerca è concentrata su tecniche di sintesi chimica dei materiali per l'optoelettronica, la microelettronica, la nanoelettronica e la conversione energetica, fino alla spintronica, inclusa la sintesi dei nanomateriali a base di carbonio. Nel progetto collabora alla messa a punto del metodo per la sintesi di nanodiamanti a partire da fibre tessili.