Quando la scienza fa miracoli: il nuovo grafene

il nuovo grafene

Finestre intelligenti che catturano la luce trasformandola in energia; la sostanza più nera in assoluto; il gel che assorbe acqua e umidità più di una spugna; il metallo superleggero che resiste a tutti gli urti. Magia? No, sono i nuovi materiali prodotti dalla ricerca più avanzata.

La scienza e la rivoluzione dei nuovi materiali

Dall’abbigliamento sportivo ai telai delle biciclette, dagli scafi delle barche alle monoscocche delle monoposto di Formula Uno, dagli arti agli organi artificiali, già oggi disponiamo di materiali capaci di prestazioni impensabili fino a pochi anni fa. Ma il futuro appartiene a composti sempre più rivoluzionari: un settore di ricerca che impegna fisici, chimici, ingegneri e persino biologi, che “interrogano la materia” a diverse scale per scoprirne i segreti. La loro è una straordinaria sfida scientifica che sta cambiando il mondo in moltissimi campi. Sono intimi in corso ricerche che sviluppano materiali per l’elettronica, altre che perfezionano le vernici e le sostanze di rivestimento impiegate nel restauro dei monumenti, altre ancora che creano plastiche dalle caratteristiche straordinarie. Ma ci sono anche discipline, come le nanotecnologie, che indagano i comportamenti della materia in condizioni particolari ed esplorano il mondo dell’infinitamente piccolo sino a livelli ultra microscopici per ottenere materiali dal notevole profitto economico. Si calcola infatti che nelle nazioni più avanzate l’attività nel campo dei materiali innovativi contribuisca in modo diretto o indiretto a realizzare dal 30 al 40 per cento della ricchezza. Ecco che cosa sta “bollendo in pentola” nei laboratori più avanzati del mondo.

Nuovo grafene? Come gli occhi delle falene

Celle solari molto più efficienti delle attuali nell’assorbire la luce, carta da parati e “finestre intelligenti” in grado di produrre energia raccogliendo calore e luce: tutto ciò diventerà possibile grazie a un nuovo impiego del grafene. Prezioso per le sue notevoli proprietà di conduttività e resistenza, questo materiale era finora considerato poco adatto a catturare la luce a causa della sua estrema sottigliezza: è infatti costituito da un singolo foglio di atomi di carbonio. Ricercatori dell’Istituto di tecnologia avanzata dell’Università inglese del Surrey hanno però scoperto il modo di migliorarlo, prendendo spunto dagli occhi delle falene: una serie di microscopiche protuberanze, disposte secondo uno schema esagonale, che consentono a questi insetti di vedere in condizioni di scarsissima luminosità e, al contempo, di sfuggire ai predatori incanalando la luce direttamente al centro dell’occhio. Imitandone il funzionamento, i ricercatori hanno creato un foglio di grafene composto da atomi di carbonio disposti in un reticolo a nido d’ape, in modo da incanalarvi la luce. Grazie a questa tecnica il nuovo materiale sarà in grado di catturare anche la più piccola quantità di luce avente uno spettro che va dall’ultravioletto all’infrarosso.

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