Tecnologia e Scienza

Le nuove tecnologie al grafene rivoluzioneranno l’elettronica

Gli scienziati di tutto il mondo sono alla ricerca di nuove applicazioni al grafene, per sfruttare le incredibili proprietà di questo nuovissimo materiale.

Da quando, nel 2010, è stato assegnato il premio Nobel per la Fisica a Andre Geim e Kostya Novoselov per la scoperta del grafene, la comunità scientifica e molte aziende si sono impegnate per cercare di sfruttare le incredibili proprietà di questo materiale. 

Secondo qualche visionario, il grafene è la prossima grande frontiera della tecnologia umana grazie al suo potenziale senza precedenti, per utilizzi in una vasta gamma di applicazioni.

È 200 volte più resistente dell’acciaio e i ricercatori stanno studiando il modo di utilizzarlo nei veicoli spaziali, negli aeromobili, nelle attrezzature sportive e in quei settori dove vengono ad oggi vengono impiegate le fibre di carbonio. È sottilissimo, conduce calore e l’elettricità molto meglio di qualsiasi altro materiale, rame compreso.

L’uso più atteso del grafene è nel campo dell’elettronica, poiché gli elettroni si spostano più velocemente in questo materiale che in qualsiasi altro conosciuto. Recenti esperimenti hanno già dimostrato che transistor al grafene, sono in grado di operare a velocità di centinaia di GigaHertz. Questo materiale rivoluzionerà l’elettronica come la conosciamo oggi, perché i dispositivi elettronici potranno essere più piccoli e più veloci che mai.

Un gruppo di scienziati svedesi ha sviluppato una nuova tecnologia che combina transistor di grafene con carburo di silicio

Uno degli ostacoli nell’uso del grafene nel settore dell’elettronica è che, mentre è un conduttore eccellente, non è in grado di interrompere la corrente elettrica, cosa che il silicio (usato fino ad oggi in tutti i componenti elettronici) fa molto bene. I ricercatori della Samsung sostengono di aver risolto questo problema costruendo una barriera di grafene-silicio, che dà al materiale la capacità di interrompere la corrente senza far perdere la mobilità degli elettroni. Con questa scoperta, la realizzazione di un computer delle dimensioni di un chicco di grano diventerebbe molto reale.

Un gruppo di scienziati svedesi ha sviluppato una nuova tecnologia che combina transistor di grafene con carburo di silicio. Ciò potrebbe portare nei prossimi anni  alla produzione di nuovi schermi LCD, super-condensatori e a dispositivi di comunicazione mobile con velocità ad oggi irraggiungibili.

L’alta conducibilità e l’idrorepellenza del grafene potrebbero essere impiegate per proteggere ed aumentare la durata delle strutture in ferro e acciaio. Sempre a causa della sua elevata conducibilità, potrebbe essere utilizzato per costruire dispositivi di raffreddamento economici, con una velocità di raffreddamento del 25% in più rispetto al rame. Membrane nano-porose di questo materiale potrebbero fornire una soluzione conveniente per la dissalazione dell’acqua marina mentre membrane in ossido di grafene potrebbero essere utilizzati per la distillazione dell’alcool.


Ultimamente, gli scienziati hanno scoperto che il grafene, che è fatto da fogli sottilissimi di carbonio di un solo atomo di spessore, riesce ad auto-ripararsi. Questa proprietà apre immense possibilità, perché non solo contente la foratura del materiale, ma suggerisce anche la possibilità di creare nuove forme di grafene.

Con questo fermento di ricerche che stanno portando a risultati sorprendenti, la produzione industriale è già stata investita da una fortissima domanda. I nuovi prodotti basati su tecnologie al grafene saranno sui mercati intorno al 2015 e le quotazioni di questo nuovo materiale potrebbero raggiungere livelli inimmaginabili già nel 2020.

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