Grafene: il silicio del futuro?

Parlando di evoluzione tecnologica ci si può trovare davanti a materiali talmente innovativi da essere ancora totalmente estranei al movimento maker. Un tipico caso è il grafene, sul quale l'Unione europea ha puntato 1 miliardo di Euro su 150 università per portarlo ad immediato impiego nella società, con bando decennale lanciato nel 2013.

Se ne è parlato a Technology Hub, grazie al professor Giulio Cerullo del Politecnico di Milano, e se ne riparlerà anche nei prossimi giorni.

[qui un intervento del professor Cerullo datato ormai due anni fa, ma chiarificatore sull'approccio all'utilizzo del materiale]

Le proprietà di questo materiale devono essere davvero straordinarie, per motivare un tale esborso europeo.

Ma cos'è il grafene?

Si tratta d'una superficie di atomi di carbonio spessa solo un atomo ed orientabile nello spazio. Le sue proprietà elettriche e meccaniche sono sorprendenti ed adattabili a tantissimi campi, come fu subito evidente alla comunità scientifica. La sua scoperta fruttò il premio Nobel per la Fisica nel 2010 Andre Geim e Kostya Novoselov, e fu uno dei Nobel più veloci tra scoperta ed assegnazione. La prima realizzazione d'un foglio di grafene da pochi millimetri quadrati fu ottenuta dall'anima di una matita in grafite e un normale nastro adesivo: un'idea brillante, alla quale sono seguiti altri sistemi di produzione, che hanno portato agli odierni fogli di superficie nell'ordine dei metri quadrati, prodotti industrialmente.

grafeneSe negli anni '70 il silicio permise di sviluppare la microelettronica, oggi si può pensare di sviluppare nuove elettroniche, più dense e veloci, e nuove meccaniche, visto che il grafene è il materiale più resistente che si conosca.

Nell'elettronica la sua straordinanria mobilità elettronica permette di progettare transistor oltre il THz e potenti supercondensatori; nella chimica può essere usato come membrana da filtro, praticando fori regolari e di area determinata per permettere il passaggio di molecole fino ad una certa sezione.

L'idea più affascinante è la sequenziazione del Dna per via meccanica: si è pensato di far passare l'elica attraverso un buco su un foglio di grafene, in modo da linearizzarla. Oggi siamo appena a dieci anni dall'introduzione del grafene e si vede che alcune cose sono diverse da come erano state pensate, e magari che idee come questa resteranno un sogno.

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