I materiali monocristallini hanno il potenziale per esibire prestazioni superiori perché escludono i bordi dei grani (In cristallografia, indica l'interfaccia tra due grani di un materiale policristallino. I bordi di grano sono difetti cristallini principalmente di metalli), che aumentano la suscettibilità allo scorrimento, all'ossidazione e alla corrosione e rendono inefficiente il trasporto termico ed elettronico.
L'eccellente durata dei rivestimenti per autoveicoli è la questione più importante nella protezione della loro superficie. Inoltre, i materiali di rivestimento protettivo devono essere incolori e trasparenti in modo da poter vedere la tinta originale del prodotto. Tuttavia, è difficile fornire una funzione di autogenerazione soddisfacendo tutte queste condizioni.
Gli idrocarburi funzionalizzati con ciclopropano sono combustibili eccellenti grazie alla loro elevata densità di energia. Tuttavia, la sintesi organica di queste molecole è impegnativa. Gli aerei trasportano persone, spediscono merci ed eseguono operazioni militari, ma i combustibili a base di petrolio che li alimentano scarseggiano. Nella ricerca pubblicata sulla rivista Joule, (1) i ricercatori del Lawrence Berkeley Lab hanno trovato un modo per generare un carburante alternativo raccogliendo un'insolita molecola di carbonio prodotta dal processo metabolico dei batteri che si trovano comunemente nel suolo.
In un articolo pubblicato da Nature Catalysis (1) si spiega che la cella a combustibile a idrogeno è un'opzione promettente per l'energia pulita in quanto genera energia convertendo idrogeno e ossigeno in elettricità, senza emissioni di anidride carbonica, particolato e altri inquinanti atmosferici che possono causare smog e altri problemi di salute (secondo i protocolli di prova del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti nella valutazione della durata delle pile a combustibile).
Ricercatori dell'Istituto di chimica dei composti organometallici del Consiglio nazionale delle ricerche in collaborazione con l'ETH di Zurigo hanno scoperto che la produzione di idrogeno verde dall'acqua può essere promossa da singoli atomi di rutenio. I ricercatori hanno dimostrato per la prima volta che un complesso organometallico dinucleare di rutenio è un attivo catalizzatore per la generazione di idrogeno in una cella elettrolitica a membrana polimerica (PEM).
All'evolversi delle tecnologie fotovoltaiche e dell'optoelettronica emergente si affianca lo sviluppo di nuovi materiali di sintesi, anche su scala nanometrica. Tra questi, i nanocristalli colloidali di semiconduttori inorganici attirano considerevole interesse grazie alle loro proprietà ottiche ed elettriche e alla prospettiva di processi sintetici a basso costo. Un gruppo di ricercatori afferenti all'Istituto di nanotecnologia (Cnr-Nanotec) di Lecce e all'Istituto di cristallografia (Cnr-Ic) di Bari del Consiglio nazionale delle ricerche, assieme ai colleghi dell'Università del Salento e dell'Istituto Italiano di Tecnologia - IIT, ha elaborato un innovativo metodo di sintesi chimica che consente di ottenere una classe inesplorata di nanomateriali, detti calcoalogenuri di bismuto.
La fabbricazione di biosensori enzimatici è un settore in continua espansione che ha attirato l'attenzione a livello industriale grazie alla possibilità di poter sfruttare le proprietà intrinseche dei biorecettori enzimatici che li rendono altamente selettivi e sensibili. In particolare, i biosensori a base dell'enzima laccasi suscitano molto interesse per la loro capacità di rilevare molecole altamente tossiche nell'ambiente diventando strumenti essenziali nei campi delle tecnologie di produzione industriale con un basso impatto ambientale come la biotecnologia bianca e la chimica verde che utilizzano rispettivamente organismi viventi e sostanze chimiche non inquinanti al fine di creare processi industriali con meno sottoprodotti dannosi.