Un team di ricercatori dell’Università del New South Wales ha osservato un fenomeno unico in ossido di grafene (GO). Gli atomi di ossigeno in GO sono solitamente attaccati in modo un po’ caotico. Tuttavia, a temperature più elevate, gli atomi di ossigeno formano strutture più organizzate, da soli. È stato scoperto che questo processo di “autoregolazione” migliora in modo significativo varie proprietà del GO, ad esempio la conduttività elettrica.

Da anni i ricercatori conoscono l’esistenza di questo fenomeno, ma sono stati in grado di dimostrarlo solo utilizzando simulazioni computazionali. La nuova ricerca, guidata dal dottor Rakesh Joshi dell’Università del New South Wales, l’ha osservata con successo per la prima volta nella vita reale, utilizzando un microscopio elettronico all’avanguardia. Mentre i microscopi comuni usano la luce per creare un’immagine ingrandita, i microscopi elettronici usano gli elettroni. Con questo tipo di microscopio è possibile osservare singoli atomi, ingrandendo ciò che si sta guardando di un fattore 1.000.000.

Il primo autore Tobias Fuller, uno studente di dottorato nel gruppo del Dr. Joshi, afferma di aver letto per la prima volta di un metodo di temperatura che migliora le proprietà del GO senza modificarne la composizione chimica in un documento di ricerca dei ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT).

“Sono rimasto immediatamente affascinato. Per saperne di più, ho notato che una buona parte della ricerca stava usando questo fenomeno per mettere a punto le proprietà del GO per una vasta gamma di possibili applicazioni. Ma nessuno di questi studi ha mostrato l’osservazione diretta del meccanismo – lo presumevano guidava questi miglioramenti, ma non lo spiegavano”. Fuller decise di iniziare a studiare il problema più da vicino.

Quando iniziano a emergere risultati promettenti, Priyank Kumar – primo autore del documento del MIT – si è unito all’UNSW come docente di ingegneria Scientia, giusto in tempo per aiutare a vedere la scoperta sperimentale.

“Sono stato entusiasta di vedere i primi risultati che possono finalmente fornire prove dirette del nostro lavoro precedente”, afferma il dott. Kumar, che è stato anche coinvolto nello studio pubblicato questo mese.

“Ora che comprendiamo questo meccanismo e vediamo come funziona effettivamente nella vita reale, possiamo controllare le proprietà di GO in modo più preciso”, afferma il dott. Joshi.

“Tutto questo si aggiunge a un’importante scoperta che ci offre una comprensione più profonda delle proprietà di GO e può svolgere un ruolo chiave nell’avvicinarlo alle applicazioni del mondo reale come la filtrazione sostenibile dell’acqua, la generazione di idrogeno e altro”, afferma il dott. Joshi .