Con il grafene verso una nuova era di materiali

A cosa serve il grafene? “Non lo so. È come presentare un pezzo di plastica a un uomo di un secolo fa e chiedergli che cosa ci può fare. Un po’ di tutto, penso” - Andre Geim Premio Nobel per la Fisica 2010

Il grafene, di cui tanto si parla per le sue proprietà meccaniche, sembra essere considerato il materiale del futuro. L'idea della scoperta di un nuovo materiale ci affascina e ci trasporta alla scoperta della sua identità per capirne le potenzialità e come la comunità scientifica si stia muovendo nel panorama internazionale.
Il grafene è un materiale bidimensionale cristallino costituito da un singolo strato di atomi di carbonio e rappresenta una intera classe di nuovi materiali 2D. Il grafene può essere ottenuto attraverso l’esfoliazione meccanica, metodo più semplice e accessibile che permette di isolare dei fiocchi della dimensione di alcuni micron quadri, oppure attraverso l’esfoliazione per via chimica partendo dall’ossido di grafite (GO). 

Le applicazioni del grafene
Il grafene è un materiale resistente, rigido (100 volte più dell’acciaio), trasparente e flessibile. Queste sue proprietà chimico-fisiche aprono nuove strade a una infinità di applicazioni anche in virtù delle sue caratteristiche di conducibilità. Il grafene, infatti a temperatura ambiente presenta una conducibilità elettrica superiore a qualunque altra sostanza che va dalle 10 alle 100 volte quella dei conduttori tradizionali.
Un altro aspetto di grande rilevanza è dato dalla sua trasparenza, non solo alla luce, ma anche agli infrarossi e agli ultravioletti, che lo rende particolarmente idoneo in applicazioni di touch screen, panelli solari e celle solari andando a sostituire gli ossidi di Indio-Stagno.
All’Istituto Italiano di Tecnologia si stanno studiando diverse applicazioni che vedono il grafene al centro del Programma di Ricerca Graphene: «Stiamo sviluppando un modulo fotovoltaico costruito ad hoc per il grafene che sarà semitrasparente e più economico dei pannelli fotovoltaici attualmente in commercio» racconta il ricercatore Francesco Bonaccorso «la forza del nostro lavoro è la facilità di scalabilità a livello industriale e la semplicità con cui il grafene in forma di inchiostro può inserirsi in contesti industriali già esistenti, senza significativi investimenti in strumenti o infrastrutture» conclude Bonaccorso responsabile dello studio.

Uno sguardo al futuro
L’utilizzo del grafene sarà un tema di cui sentiremo spesso parlare nei prossimi anni. System con il suo know-how e il suo caratteremultidisciplinare vede nella scienza e nella tecnica una fonte inesauribile di patrimonio al servizio dell’uomo. È probabile che saranno necessari anni prima di vedere le possibili applicazioni del grafene, ma siamo sicuri che questo materiale fornirà opportunità senza precedenti.

Fonti: Istituto Italiano di Tecnologia, Enciclopedia Treccani, www.ScienceDaily.com.
Foto: Istituto Italiano di Tecnologia