19.03.18 – 14.27 – Sono lo Iom-Cnr (Istituto Officina dei Materiali) e l’Università di Trieste gli autori di un nuovo studio, pubblicato sull’importantissima rivista scientifica internazionale ‘Science’, che svela i meccanismi catalitici – e quindi agenti moltiplicatori – del nichel nella crescita di fogli di grafene.
Il grafene è un materiale bidimensionale composto da un singolo strato di atomi di carbonio, quindi sottilissimo ma anche flessibile come la plastica e con una resistenza meccanica cento volte superiore all’acciaio. Materiale di recentissima concezione – tanto che la sua prima applicazione nella realizzazione di un transistor risale al 2004 – è considerato, soprattutto nella sua più robusta variante a doppio strato, praticamente perfetto per molteplici usi nel campo industriale e tecnologico
La difficoltà di produzione rende l’utilizzo del grafene estremamente costoso; lo studio condotto dall’Istituto officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche di Trieste (Iom-Cnr) e dal dipartimento di Fisica dell’Università degli studi di Trieste, ora pubblicato su Science, però, individua il meccanismo di accrescimento del grafene sulla superficie di un comune metallo, il nichel, aprendo nuove possibilità nelle tecnologie di produzione con potenziale e importante riduzione dei costi. Dal nichel, quindi, grafene di qualità e a un prezzo più basso. “Dai filmati risulta evidente come il processo di crescita avvenga riga per riga, come quando una macchina per tessitura intreccia un filo per formare un pezzo di stoffa. I singoli atomi di nichel svolgono, a livello microscopico, la stessa funzione dell’ago della macchina, come se cucissero in sequenza ordinata nuovi punti al bordo del tessuto”, spiega Giovanni Comelli, dell’Università di Trieste. Le simulazioni sono state condotte presso l’università triestina sotto la guida di Maria Peressi, in collaborazione con l’Universidad Nacional de Córdoba (Argentina). Il team scientifico è stato in grado di registrare questo processo in tempo reale, rivelando il comportamento dei singoli atomi superficiali, impiegando un modulo di scansione ad alta velocità sviluppato negli anni scorsi in collaborazione con Elettra-Sincrotrone Trieste e recentemente perfezionato grazie ad un finanziamento europeo.
Il grafene prodotto a un costo più basso diventa quindi più accessibile al mercato di largo consumo, per una gamma di applicazioni sorprendente e vastissima, che va dal rivestimento delle corde della racchetta da tennis, al transistor miniaturizzato in grado di operare a elevatissima frequenza con minore emissione di calore, agli schermi flessibili, alle vernici impermeabili, alle batterie portatili ad alta capacità e all’illuminazione per arrivare ai profilattici estremamente sottili e sicuri e alle applicazioni in campo sanitario e medico come l’uso nei medicinali a rilascio controllato al posto di altre sostanze dalla tossicità maggiore.
[nella foto di repertorio: grafene in polvere]
