Fotocatalisi, la spugna mangia smog che si stampa in 3D

Il team ha estruso una miscela di polimero ABS e TiO2 che mantiene intatte sia le proprietà meccaniche dell'oggetto stampato, sia la capacità di fotocatalisi degli ossidi di titanio

(Rinnovabili.it) – L’aspetto è quello di una comunissima spugna da cucina. Ma è una struttura stampata in 3D e conserva la chimica attiva degli ossidi di titanio. In altre parole, riesce a combattere l’inquinamento grazie alla fotocatalisi. È il risultato di una ricerca condotta all’American University dal team di chimici coordinato da Matthew Hartings, presentata sull’ultimo volume della rivista Science and Technology of Advanced Materials.

Gli scienziati sono riusciti a unire il tradizionale processo di stampa 3D per estrusione con la tecnologia anti inquinamento basata sugli ossidi di titanio. La stessa tecnologia che trova applicazione in moltissimi materiali mangia smog. La caratteristica più interessante del TiO2, infatti, è quella di essere un fotocatalizzatore, ovvero può sfruttare l’energia della radiazione ultravioletta che ha assorbito per far avvenire delle reazioni chimiche in altre molecole che si trovano molto vicine alla superficie delle particelle. Ha anche altri usi dal momento che è economico da produrre, per esempio come pigmento opacizzante in saponi, cosmetici, vernici, carta per alimenti, dentifrici e medicine.

La spugna creata dal team di scienziati mantiene attive le proprietà delle nanoparticelle di TiO2 anche dopo il processo di stampa 3D. Il procedimento seguito per realizzarla è semplicissimo e non richiede nient’altro che le stampanti termoplastiche già in commercio. Il TiO2 è stato aggiunto al polimero ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene). La miscela è stata quindi estrusa in filamenti di 1,75 mm di diametro con una composizione di TiO2 all’1, 5 e 10%. Mentre la miscela all’1% è risultata troppo debole, nel caso delle altre due il punto di rottura del composto è addirittura più alto di quello del semplice ABS, mentre le altre proprietà meccaniche restano sostanzialmente invariate.

Ma soprattutto rimangono invariate le capacità di fotocatalisi del TiO2. Non soltanto rispetto agli inquinanti in sospensione nell’aria, ma anche contro quelli in acqua. Al momento gli scienziati dell’American University stanno studiando come e quanto la forma della struttura stampata in 3D influisce sulla reazione chimica del composto.