Il grafene è un materiale a 2D: un foglio di carbonio dello spessore di un atomo. La sua scoperta (Nobel 2010) sta invadendo tutti i campi: tecnologia, elettronica, aeronautica, medicina ed esplorazione spaziale.
Quando gli atomi di carbonio si legano in maniera casuale, si ottiene la grafite, quella delle matite. Quando invece la struttura è ordinata, ecco che abbiamo il diamante. Da pochi anni è comparso un nuovo materiale fatto di carbonio, il grafene: ha una struttura ordinata, ma solo 2 dimensioni. Si tratta infatti di un “foglio” dello spessore di un singolo atomo (monoatomico): un materiale dalle proprietà fantascientifiche che fa pensare alle idee degli ascensori spaziali e delle navi spaziali spinte da vele solari. Fu scoperto per caso nel 2004 in un laboratorio inglese, quando due scienziati cercavano di ottenere uno strato di grafite più sottile possibile. I due futuri premi Nobel, armati di nastro adesivo e tanta pazienza, hanno asportato la grafite una striscia alla volta, fino a rimanere con uno strato di carbonio monoatomico, prima di allora ritenuto impossibile. Negli anni sono stati introdotti metodi di produzione del grafene sempre nuovi e oggi, ogni mese, si creano diverse tonnellate di questo leggerissimo materiale.
Come tutti i materiali, anche il grafene ha diversi utilizzi. Nella vita di tutti i giorni possiamo averlo già incrociato dentro racchette, caschi, scarpe… Ma grazie alle sue proprietà uniche può adattarsi ai ruoli più diversi. Grazie alla possibilità di creare “buchi” nella sua struttura, può diventare un depuratore d’acqua o un filtro per l’aria. Oppure una parete molecolare che imita la membrana delle cellule, e quindi fa passare solo alcune sostanze.
La sua conduttività elettrica (è meglio del rame) lo può rendere una minuscola lampadina o una retina bionica, ma soprattutto stravolgerà il mondo dell’informatica con circuiti stampati. Inoltre, applicato ai microfoni dinamici, ne amplifica di 32 volte la sensibilità.
Utilizzando fogli di grafene, sono state realizzate costruzioni spugnose in 3D, 10 volte più dure dell’acciaio e decisamente più leggere. Ed è proprio per questo connubio fra resistenza e leggerezza che il grafene è stato indicato come possibile materiale per fabbricare vele solari per futuribili navi spaziali destinate alle lunghe percorrenze.
In effetti si stanno sviluppando molti composti di grafene e altri materiali. Come un ibrido con la seta delle ragnatele, o con lo stesso diamante. Uno slime al grafene può sentire i passi di un ragno, mentre l’ossido di grafene è stato già impiegato per schermi olografici e per rendere potabile l’acqua di mare.
Per dettagli: https://www.focus.it/tecnologia/innovazione/tra-scienza-e-tecnologia-grafene-e-futuro
