È stato bazzettato PESIL, dall'unione degli acronimi PE e SIL, indicante rispettivamente il polietilene e la silicalite.
Si tratta del nuovo materiale nano-composito sintetizzato mediante tecniche della fisica ad alte pressioni applicate a una miscela di gas etilene e zeoliti dai ricercatori del CNR, nei Laboratori di fisica applicata N. Carrara (Ifac) di Sesto Fiorentino e in quello per i processi ch
imico fisici (Ipcf) di Roma, in collaborazione con gli studiosi del Laboratorio europeo di spettroscopie non lineari (Lens) e del Cnrs di Montpellier.
La silicalite è una zeolite sintetica di silice pura. È un solido micro-poroso, complesso, fino ad oggi utilizzato in svariati settori, come per esempio nella chimica industriale, per la separazione di una miscela di gas nei suoi componenti chimici, lo stoccaggio dei gas ecc, nell'industria petrolifera, come catalizzatori in molti processi di raffineria e anche nella petrolchimica.
Le zeoliti sono identificate da una struttura cristallina regolare e "a pori", caratterizzati da una enorme quantità di volumi vuoti interni ai cristalli. Hanno inoltre la capacità di resistere ad alte pressioni, e per tutte queste proprietà funzionano come dei veri e propri laboratori, nei quali le reazioni vengono indotte e controllate su scale spaziali molto piccole, cioè fino a pochi decimi di miliardesimo di metro.
PESIL è stato ottenuto sfruttando queste caratteristiche del silicalite. Il gas (polietilene) è stato iniettato nella struttura di silice e poi compresso fino a raggiungere le 10.000-15.000 atmosfere.
Quali sono i principali vantaggi di procedere in questo modo?
Creato in questa maniera, le proprietà meccaniche e termiche del nuovo materiale possono essere variate in modo ben mirato modificando la quantità di etilene polimerizzata.
Questo perché le molecole del gas confinato nelle microporosità della struttura, si trovano molto ravvicinate tra loro e a causa dell'elevata densità reagiscono chimicamente l'una con l'altra in modo da formare singole catene polimeriche di polietilene perfettamente compenetrate con la struttura ospite.
Rispetto al silicate di partenza inoltre, il nuovo materiale, a seconda della quantità di gas, presenta una certa riduzione della comprimibilità, un aumento della densità e un'inversione di segno del coefficiente di espansione termica di volume, da negativo a positivo.
Le applicazioni in cui potrebbe essere utile sono innumerevoli. Per fare un esempio, nelle applicazioni di meccanica di precisione e aerospaziali sono di estremo interesse i materiali dall'espansione termica nulla, che visto quanto detto, non dovrebbero essere difficili da ottenere.
