AzoPore, la spugna molecolare made in Italy che cattura l'anidride carbonica

HA L'ASPETTO di una comune polvere cristallina, ma al suo interno è attraversato da microscopici canali, centomila volte più sottili di un capello, che ne percorrono l'intero volume. Si chiama "AzoPore" ed è un nuovo materiale molecolare in grado di assorbire selettivamente l'anidride carbonica e di rilasciarla quando viene esposto alla luce solare.

AzoPore sta per "Azobenzene nanoporous material" ed è costituito da cristalli contenenti molteplici cavità di dimensioni nanometriche (milionesimi di millimetro) che gli permettono di assorbire notevoli quantità di gas. Si tratta di un autentico "gruviera artificiale": un grammo di AzoPore ha una superficie pari a quella di un campo da tennis. La novità di questo materiale è la sua sensibilità alla luce, grazie a una molecola, l'azobenzene, che cambia forma quando è illuminata (da lineare diventa piegata). AzoPore utilizza questa tecnica: quando sono illuminate le sue molecole assumono una nuova forma, provocando un rapido collasso della struttura cristallina, con il conseguente smantellamento dei canali e il rilascio di molecole di CO2 intrappolate nei pori.

A progettare, realizzare e infine collaudare AzoPore - riferisce un articolo pubblicato dalla rivista Nature Chemistry - è stato un team di ricercatori del Dipartimento di Chimica "G. Ciamician" dell'Università di Bologna, coordinato da Massimo Baroncini, Fabrizia Grepioni e Alberto Credi, e del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell'Università di Milano-Bicocca, coordinato da Angiolina Comotti. Il progetto fa parte di una linea di ricerca congiunta tra i Laboratori di Nanoscienze Fotochimiche e di Crystal Engineering dell'Università di Bologna e quello di Materiali Nanostrutturati Porosi dell'Università di Milano-Bicocca.

AzoPore è un materiale totalmente riutilizzabile perché la suo struttura cristallina e sua la porosità vengono ripristinate scaldando il materiale (bastano pochi minuti a 100°C). Si può illuminare AzoPore come se si strizzasse una spugna intrisa d'acqua. AzoPore, però, assorbe l'anidride carbonica, principale responsabile del riscaldamento globale, dalla quale è 'attratta'. È molto semplice da produrre e si ottiene da materie prime facilmente reperibili: un chilo di materiale puro preparato in laboratorio, per un costo di poche decine di euro.

Il concetto fondamentale a cui si ispira questa ricerca è la realizzazione di materiali macroscopici con caratteristiche speciali componendo fra loro oggetti nanometrici. Questi oggetti sono costituiti da molecole complesse, opportunamente progettate e costruite dai chimici in modo da avere proprietà predeterminate, tali da conferire al materiale risultante delle caratteristiche uniche. È esattamente ciò che accade in AzoPore, dove la rigidità delle molecole costituenti determina la porosità dei cristalli, mentre la loro capacità di cambiare forma sotto l'azione della luce si traduce nella fotoelasticità dell'intero materiale.