Un nuovo processo di produzione di materiali solidi aiuta la lotta per clima

Roma – Un nuovo metodo noto come riscaldamento Joule flash-within-flash (FWF) potrebbe trasformare la sintesi di materiali allo stato solido di alta qualità, offrendo un processo di produzione più pulito, più veloce e più sostenibile. È quanto emerge da uno studio guidato dalla Rice University e pubblicato su Nature Chemistry. Tradizionalmente, la sintesi di materiali allo stato solido è un processo che richiede molto tempo e molta energia, spesso accompagnato dalla produzione di sottoprodotti nocivi. Ma il FWF consente la produzione su scala di grammi di composti diversi in pochi secondi, riducendo al contempo il consumo di energia, acqua ed emissioni di gas serra di oltre il 50 per cento, stabilendo per i suoi sviluppatori un nuovo standard per la produzione sostenibile. Questa ricerca innovativa si basa sullo sviluppo di applicazioni di smaltimento dei rifiuti e riciclo creativo mediante riscaldamento Joule rapido , una tecnica che fa passare una corrente attraverso un materiale moderatamente resistente per riscaldarlo rapidamente a oltre 3.000 gradi Celsius. “La chiave è che in precedenza stavamo flashando carbonio e alcuni altri composti che potevano essere conduttivi”, ha detto James Tour, professore di scienza dei materiali e nanoingegneria. “Ora possiamo flash sintetizzare il resto della tavola periodica. È un grande progresso”. Il successo del FWF risiede nella sua capacità di superare i limiti di conduttività dei metodi di riscaldamento Joule flash convenzionali. Il team, ha incorporato un recipiente di riscaldamento flash esterno riempito di coke metallurgico e un reattore interno semichiuso contenente i reagenti target. Il FWF genera un calore intenso di circa 2.000 gradi Celsius, che converte rapidamente i reagenti in materiali di alta qualità tramite conduzione di calore. Questo nuovo approccio consente la sintesi di oltre 20 materiali unici e selettivi in fase con elevata purezza e consistenza, secondo lo studio. La versatilità e la scalabilità del FWF sono ideali per la produzione di materiali semiconduttori di nuova generazione come il diseleniuro di molibdeno (MoSe2), il diseleniuro di tungsteno e il selenuro di indio in fase alfa, notoriamente difficili da sintetizzare utilizzando tecniche convenzionali. (30Science.com)