Tecnologia e Scienza

Nuovi materiali che cambieranno il mondo

Anche se qualcuno potrebbe non avere mai sentito parlare di loro, questi nuovi materiali cambieranno il mondo nei prossimi anni.

Nuovi materiali che cambieranno il mondo

C’è una ragione per cui nella storia dell’uomo si parla di età del bronzo o  di età del ferro. I nuovi materiali, così è stato in passato e così sarà anche in futuro, hanno il potere di cambiare il mondo e il destino dell’umanità.

Calcestruzzo, acciaio inox e silicio hanno reso possibile l’era moderna e adesso una nuova classe di materiali, caratterizzati da un singolo strato di atomi, stanno mostrando tutto il loro potenziale di una portata molto vasta.

Sono conosciuti anche come materiali bidimensionali e comprendono quegli strati reticolari di carbonio (grafene), di boro (borophene), di nitruro di boro (grafene bianco), di germanio (germanene), di silicio (silicene), di fosforo (phosphorene) e di stagno (stanene).

Esistono teoricamente anche altri materiali 2-D, ma che nessuno fino ad oggi è ancora riuscito a sintetizzare. Tutti con proprietà sorprendenti e con la possibilità di costruire altri materiali ancora più incredibili, un po’ come succede con i mattoncini del Lego.

Inizialmente più costoso dell’oro, il prezzo del grafene si è ridimensionato grazie al miglioramento delle tecnologie di produzione

Questa rivoluzione nella scienza dei materiali è iniziata nel 2004, quando due scienziati hanno creato il grafene, utilizzando del semplice nastro adesivo e conquistando il premio Nobel. Il grafene è più forte dell’acciaio, più duro del diamante, più leggero di quasi tutto, trasparente, flessibile e un conduttore elettrico ultra-veloce.

Inizialmente più costoso dell’oro, il prezzo del grafene si è ridimensionato grazie al miglioramento delle tecnologie di produzione ed è diventato abbastanza conveniente da poterlo incorporare nei filtri per l’acqua, cosa che potrebbero rendere la dissalazione e il trattamento delle acque reflue di gran lunga più economico rispetto ai dispositivi odierni. Inoltre, potrebbe essere aggiunto alle miscele per la pavimentazione stradale o al calcestruzzo per ripulire l’aria, avendo la capacità di assorbire monossido di carbonio e ossidi di azoto dall’atmosfera.

Per i più sospettosi, va ricordato che non è tossico, ne per la salute ne per l’ambiente.


Ma anche altri nuovi materiali 2-D seguiranno probabilmente la stessa strada. Come il nitruro di boro, che combinato con il grafene, è stato impiegato per migliorare le batterie agli ioni di litio e per i super-condensatori. Le sue proprietà consentono di immagazzinare più energia in minori spazi, riducendo i tempi di ricarica, estendendo la durata delle batterie e riducendone il peso.

L’entusiasmo degli scienziati e degli ingegneri verso questi nuovi materiali non è ancora condiviso dall’opinione pubblica, che spesso ne ignora persino l’esistenza. Ma le proprietà ottiche, meccaniche ed elettriche uniche di questi composti ultra-sottili, che potranno essere impiegati in un vasto campo di applicazioni, rende persino improprio e ingeneroso paragonarli per importanza a materiali come l’acciaio e il silicio, che sono stati alla base dell’industrializzazione del 20° secolo. Probabilmente poca cosa rispetto alla rivoluzione che ci attende in questo secolo…

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