Il grafene è come la pizza: tutta una questione di condimento

Il modo in cui il grafene interagisce con altri materiali dipende da come questi materiali vengono messi in contatto con il grafene stesso.

Il grafene è come la pizza: tutta una questione di condimento

Uno dei materiali più incredibili e più studiati del momento è il grafene.

Un materiale così semplice da essere costituito da un singolo strato di atomi di carbonio, ma dalle eccezionali proprietà elettroniche, termiche, meccaniche e ottiche.

La combinazione molecolare è un’impresa molto difficile

In molte applicazioni il cosiddetto materiale delle meraviglie viene combinato con altri materiali e, poiché è così sottile, le sue proprietà cambiano drasticamente con il contatto diretto con altre molecole. Tuttavia, combinarlo con altri materiali a livello molecolare è piuttosto difficile.

Il modo in cui interagisce con gli altri materiali dipende non solo dal materiale scelto, ma anche da come viene messo a contatto con il grafene. Per farlo è necessario portare a contatto gli atomi appropriati in modo tale da crescere sul grafene nella struttura cristallina desiderata.

Un nuovo studio della TU Wien e dell’Università di Vienna ha fatto chiarezza su questi meccanismi di crescita, studiando per la prima volta l’ossido di indio. La combinazione di ossido di indio e grafene è importante, ad esempio, per display e sensori.

Come la pizza

Secondo Bernhard C. Bayer dell’Istituto di Chimica dei Materiali della TU Wien, “come per una pizza, la tecnologia del grafene non dipende solo dalla base della pizza“. In pratica, come e quali guarnizioni vengono aggiunte al grafene è cruciale per il risultato finale.

Nella maggior parte dei casi, vengono condensati sul grafene atomi allo stato gassoso. Nel caso dell’ossido di indio, si tratta di indio e ossigeno ma la pressione, la temperatura o la velocità con cui questi atomi vengono messi sul grafene influenzano drasticamente il risultato.

Per queste ragioni, è importante capire a fondo i processi chimici e fisici che hanno effettivamente luogo. Questo è esattamente ciò che il team di ricercatori austriaci è riuscito a fare. Per la prima volta, i singoli passaggi della crescita dell’ossido di indio sul grafene sono stati osservati al microscopio elettronico a risoluzione atomica.

Il nuovo passo in avanti degli scienziati, pubblicato su Advanced Functional Materials, sarà utile per rendere più prevedibile e controllabile l’integrazione del grafene con altri materiali.

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