Cos'è il grafene?

La colpa è delle sue proprietà straordinarie e senza precedenti: è incredibilmente resistente (200 volte più forte dell'acciaio), flessibile, leggero e trasparente, è anche un ottimo conduttore termico ed elettrico e ha la capacità di trasferire dati 10 volte più velocemente dell'ottica fibra.
Il suo sviluppo è stato assegnato dalla comunità scientifica, assegnando il prestigioso Premio Nobel per la Fisica nel 2010 a due scienziati, [color = rgb (11,0,128)] Andréy Gueim [/ color] [color = rgb (37 , 37.37)] e [/ color] [color = rgb (11,0,128)] Konstantín Novosiólov [/ color]; Sebbene questo materiale sia noto da più di 5 decenni, questo materiale è stato sintetizzato nel 2004 per mano di questi due scienziati di origine russa.
Se non avete mai sentito parlare di questo materiale, sicuramente avrete visto immagini di cellulari flessibili, arrotolabili al polso, o schermi di computer che lasciano passare la luce, con uno spessore quasi impercettibile all'occhio umano. Questo è ciò che il grafene potrebbe apportare alla tecnologia, una rivoluzione impossibile da quantificare. Inevitabile pensare a film futuristici come Minority Report.
Cos'è il grafene e qual è la sua origine?Il grafene si ottiene dal carbonio, ed è composto da atomi che seguono una struttura esagonale. Simile alla grafite, con un solo atomo di spessore, il grafene supera il diamante in durezza e ha capacità di piegatura improprie per un materiale di tale resistenza.
Da dove si ottiene il grafene?Esistono diverse tecniche attualmente utilizzate per la sintesi del grafene. Ottenere piccoli campioni sembra semplice, e il metodo più comune è la sua estrazione utilizzando un semplice nastro adesivo come strumento, estraendo sottili strati di grafite fino ad ottenere il grafene, uno strato spesso una molecola.
Nell'industria, il grafene si ottiene applicando diversi processi:

• Attraverso un gas metano, si trasforma grazie all'utilizzo di un reattore CVD, trasformando il gas in fogli di grafene.

• Utilizzo di un pulitore ad ultrasuoni. La grafite viene ossidata per ottenere l'ossido di grafite, una polvere che viene sospesa in acqua e che, grazie a pulitori ad ultrasuoni, separa i diversi fogli di grafene.

Il problema con il grafene risiede negli alti costi coinvolti nella sua produzione su larga scala. Nei diversi processi, la purezza del grafene va nella direzione opposta al volume di produzione: più quantità di grafene si ottengono dallo stesso processo, maggiori sono le impurità che ne derivano.
Il grafene è fatto di carbonio, un materiale abbondante. È incredibile che questo materiale possa essere ottenuto da una semplice penna. Così semplice e così complesso allo stesso tempo. La ricerca e le scoperte in materia di sintesi, e la capacità dei suoi processi di ottenere grandi quantità, a un costo ragionevole, segneranno il successo e l'uso quotidiano di questo favoloso materiale, che ci porterebbe progressi, e in diversi campi di ricerca e industrie.
Vedi sotto i possibili usi del grafene:

• Telefoni cellulari flessibili e molto più resistenti agli urti

• Maggiore velocità di Internet. Grazie alle sue ottime proprietà di conduttore di energia e informazione.

• Batterie con elettrodi in grafene per batterie telefoniche che durano 10 volte di più di una batteria al litio e che si caricano a una velocità sorprendente. Maggiore capacità di carico, con minor peso.

• Pannelli solari realizzati con fogli di grafene. Essendo un ottimo pilota, utilizzano l'energia ricevuta in modo molto più efficiente (x3).

• Usi in elementi tessili e altri materiali che richiedono schermatura, come giubbotti antiproiettile.

• Cavi in ​​grafene che sostituiscono i soliti cavi in ​​fibra.

In campo medico si apre una nuova porta alla speranza anche nella cura del cancro, grazie all'ossido di grafene, che agisce come un trattamento che agisce sulle cellule colpite, totalmente innocuo per le cellule sane.
Indipendentemente dalle sue proprietà, l'importanza di questo materiale rivoluzionario avrà prevedibilmente un effetto molto positivo sull'economia di alcuni paesi; Pertanto, l'Unione Europea intende guidare la ricerca, lo sviluppo e le applicazioni del grafene. Nel 2013 l'investimento in R&S è stato effettuato nell'interesse pubblico, una cifra che supera il miliardo di euro.
Oggi ci sono molti brevetti che sono diffusi in tutto il mondo. Cina e Stati Uniti sono in cima alla lista dei paesi con il maggior numero di brevetti.
RiepilogoCi sono molte aziende che sono state create dopo la loro scoperta. Dalle aziende che effettuano l'estrazione del carbonio, alle aziende di laboratorio che studiano questo materiale e aprono nuovi campi di ricerca, alle aziende che si occupano della commercializzazione. Sono tante le possibili applicazioni che si intuiscono e derivano dalle sue caratteristiche, tanti i settori che hanno mostrato interesse, ma poche le applicazioni reali che abbiamo visto nel mercato.
Negli ultimi mesi abbiamo visto notizie su lampadine che risparmierebbero sui consumi energetici rispetto a quelle attuali, e avrebbero una vita più lunga. Non sono ancora commercializzati, ma sembra che presto "vedranno la luce". Mai detto meglio.
Insomma, ci sono tante scommesse su questo materiale, e in tutto il mondo. È difficile credere che investimenti elevati e anni di dedizione non finiscano per stabilire processi di produzione economicamente sostenibili. La sua produzione di massa potrebbe portare nel mondo effetti rivoluzionari e sorprendenti, sostituendo materiali come il silicio o, senza andare oltre, la plastica.

Grafene o fantascienza? Il futuro è più vicino.