Allo studio la biosilice artificiale per non distruggere l’ambiente

Claudio Riccardi10 Ottobre 2012

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E’ un dato di fatto: la natura rappresenta sempre più la fonte ispiratrice delle evoluzioni tecnologiche. Ogn anno il mondo scientifico porta alla luce decine di scoperte orientate da questa tendenza, l’ultima in ordine di tempo arriva dall’Istituto di Nanoscienze del CNR, che insieme ai ricercatori dell’università tedesca di Mainz, ha individuato un nuovo metodo per produrre microfibre di biossido di silicio.

Allo studio la biosilice artificiale per non distruggere l’ambiente

L’industria elettrotecnica fa un grande utilizzo di silicio puro che utilizza per le sue proprietà di semiconduttore. Lo troviamo come componente principale per tutte le applicazioni ad alta tecnologia, per realizzare fibre ottiche, device elettronici e ausilii medici e nella preparazione di leghe metalliche.

In natura il silicio non si rinviene allo stato libero ma sempre combinato con l’ossigeno nelle varie forme del biossido, facilmente reperibile. Occorrono però apparecchiature speciali e altissime temperature (oltre 1000 º) per ottenere il silicio puro ma l’équipe italo-tedesca è riuscita a brevettare un metodo di produzione alternativo a quello tradizionale, meno costoso e più eco-compatibile. Lo spunto è stato offerto dai meccanismi biologici delle spugne marine (spugne silicee) che, attraverso una particolare proteina, la silicateina, utilizzano questo materiale come impalcatura per lo sviluppo di strutture scheletriche ordinate.

Un processo, questo, perfettamente riprodotto nei laboratori del CNR ‘utilizzando una variante sintetica della silicateina e tecniche litografiche che hanno guidato la crescita di silice in geometrie controllate. Le microfibre artificiali ottenute sono analoghe alla struttura microscopica dello scheletro di una spugna naturale’.

Ma quali applicazioni potrà avere la silice sintetica? Spiegano gli esperti che ‘strutture di questo tipo potrebbero essere integrate come guide ottiche per la luce in micro-dispositivi portatili, dove è necessario trasportare segnali luminosi per distanze molto ridotte con estrema precisione’. La biosilice riprodotta potrà inoltre rivelarsi utile al posto del silicio puro, per realizzare strati isolanti per il settore dell’elettronica.

I prossimi passi del team di lavoro saranno rivolti a ottimizzare le caratteristiche ottiche ed elettroniche del materiale, che tuttavia già ora presenta vantaggi indubbi: la sua produzione avviene a temperatura ambiente e condizioni neutre di pressione atmosferica e soluzioni liquide, quindi in modo meno costoso e inquinante dei metodi usati finora, che trattano il minerale con liquidi caustici e ad elevate temperature.

Da considerare inoltre la possibilità di limitare l’estrazione di un minerale, che per quanto abbondante, non è certo inesauribile.
Insomma, ci troviamo di fronte ad una tecnologia dal potenziale di indubbia utilità.