Grafene, cos’è e quali applicazioni ha?

Una grande scoperta

Avete mai sentito parlare del grafene?
Si tratta di un materiale molto particolare, costituito da un solo strato di atomi di carbonio, e quindi risulta essere circa 200 mila volte più sottile di un capello.
A scoprirlo, nel 2004, fu il russo Andre Geim, fisico all’Università di Manchester. Geim era partito con l’idea di prendere un pezzo di grafite e levigarlo per renderlo sottilissimo. Ben presto annunciò di averne prodotto un singolo strato monoatomico: nasceva così il grafene. La sua scoperta, nel 2010, portò al premio nobel per la fisica i due scienziati russi che per primi osservarono e studiarono questo materiale.

Le proprietà e la struttura del grafene

La prima sorpresa che il grafene riserva è la facilità con cui si può produrre: basta passare una matita su un nastro adesivo.
Il grafene, inoltre, è cento volte più resistente dell’acciaio, è un ottimo conduttore di elettricità (paragonabile al rame) e di calore, è molto flessibile ed è impermeabile a liquidi e gas.
In teoria, uno strato monoatomico di un qualsiasi materiale non potrebbe esistere. Il motivo è che viviamo in un mondo 3D, spiega Geim, e quindi le strutture 2D come il grafene non potrebbero formarsi, ma tenderebbero a distorcersi per creare strutture 3D, come appunto la grafite. Il grafene però venne creato in modo diverso, ovvero venne ottenuto dalla grafite. Insomma, è impossibile creare il grafene facendo aggregare uno per uno gli atomi di carbonio, ma è possibile “rubare” uno strato già formato da un blocco di grafite.

Possibili utilizzi

Le applicazioni di questo materiale sono diverse e soprattutto possono essere molto innovative.
Ad esempio è stato progettato un sensore che può essere applicato al cervello umano, ed esso è in grado di rilevare e prevedere un attacco epilettico mandando un segnale ad un dispositivo, che può essere il proprio telefono o un computer, in modo da riuscire a prendere in tempo le giuste precauzioni. Il grande vantaggio è che essendo sottilissimo come materiale, ma anche flessibile, rende il suo impianto nel cervello molto meno invasivo rispetto agli altri tipi di strutture.
Un altro esempio, stavolta meno importante, è una batteria chiamata “Zap and go”, costituita da sottili lamine di alluminio ricoperte di grafene in grado di ricaricarsi in soli 5 minuti.
In generale non sono state ancora del tutto messe a punto queste nuove invenzioni in cui è sfruttato il grafene, ma sicuramente possono rappresentare un importante passo avanti.


Lorenzo Di Martino



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