Nanotubi per estrarre acqua dall’aria

Una scoperta clamorosa nata per sbaglio

Non sempre le grandi scoperte avvengono dopo anni di ricerca o dopo felici intuizioni. Possono avvenire per caso o meglio per sbaglio. È quello che è accaduto a un team di scienziati del Pacific Northwest National Laboratory che, grazie a un errore commesso in laboratorio, hanno scoperto un sistema che potrebbe risolvere il problema dell’approvvigionamento idrico nelle zone aride della terra.

Nanotubi che estraggono aria dall’acqua

Ma andiamo per passi, ricostruendo la vicenda. I ricercatori, impegnati nella creazioni di nanofili che potessero migliorare la conduzione magnetica, si sono resi conto di aver sviluppato delle nanofibre ricche di carbonio con uno strano comportamento a contatto con l’umidità: man mano che l’umidità aumentava, i nanotubi perdevano di peso.
Ipotizzando un errore nella strumentazione, il gruppo, capitanato dall’ingegnere Satish Nune,  ha deciso di osservare da vicino il processo. Sotto la lente di un microscopio ad alta potenza ha così identificato la presenza di un fluido che scorreva attraverso i nanotubi, chiamati “nanorods”,  e trasudava dall’architettura nanoscopica. Facendo conseguentemente diminuire di peso i nanotubi una volta espulso.

Un processo teorizzato 20 anni fa

Indagini più accurate hanno permesso di descrivere nel dettaglio il comportamento di questa nanotecnologia che, all’aumentare dell’umidità atmosferica assorbe acqua ma, in un range compreso tra il 50 e l’80% di umidità relativa, inverte il proprio comportamento espellendola.  L’osservazione di questo processo fisico, tradotto in uno studio pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Nature Nanotechnology, è la prima prova sperimentale di un fenomeno teorizzato più di vent’anni fa ma mai dimostrato a livello pratico: l’acqua può evaporare spontaneamente quando si trova in una zona di soli 1,5 nm di larghezza.

Risolvere l’approvvigionamento idrico nei paesi in via di sviluppo

“Il nostro insolito materiale- ha spiegato David Lao, uno dei ricercatori del team-  si comporta un po’ come una spugna, ma prima d’essere completamente saturo di acqua la espelle. Ora che abbiamo superato lo shock iniziale per questo comportamento imprevisto, stiamo immaginando come potrebbe essere sfruttato per migliorare la qualità della nostra vita”.

Le applicazioni reali potrebbero essere svariate. Fra quelle più promettenti ci sono sistemi per ricavare acqua dall’aria a bassi consumi energetici i paesi in via di sviluppo, o tessuti in grado di  estrarre automaticamente il sudore dal corpo e rilasciarlo sotto forma un vapore.

In fase prototipale

Al momento, però, siamo ancora in fase prototipale. Per poter immaginare una commercializzazione della scoperta, gli scienziati dovranno migliorare l’efficienza dei nanorods e perfezionarne dimensioni e forma.