Reazioni non pericolose: il grafene nel paese delle meraviglie.

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Certo, a osservare gli elementi  come si presentano in natura, tante volte ci appaiono semplici e scontati. Invece alcuni di loro riservano inaspettate sorprese. È  il caso della scoperta del grafene, avvenuta nel 2004 ad opera degli scienziati russi Andre Geim e Konstantin Novoselov, che per questo hanno ottenuto il premio Nobel nel 2010.
Questo singolare materiale fa venire in mente un personaggio del romanzo di Flatlandia – Racconto fantastico a più dimensioni di Edwin Abbott Abbot: in un mondo che non conosce spessore, tra punti e linee e altri personaggi a due dimensioni – e la scoperta della terza dimensione da parte del protagonista – il grafene di sicuro non sfigurerebbe. Ha infatti lo spessore di un solo atomo, non esiste in natura, ma si ricava dalla grafite: nastro adesivo e punta di un lapis bastano per prelevarne un sottilissimo strato.

Ma le proprietà del grafene non sono meno sorprendenti delle sue dimensioni, a cominciare dalla sua “anima ecologica”, vista l’applicazione in campo ambientale, per depurare le acque contaminate in modo del tutto ecosostenibile, come in questo innovativo sistema, che permette di recuperare e di riciclare gli oli e gli idrocarburi assorbiti.
Fa bene all’ambiente anche la creazione di un sensore in grafene da applicare all’interno dei tessuti per rilevare i livelli inquinanti di diossido di azoto. In caso di concentrazioni elevate di questo gas, le proprietà elettriche dei sensori si modificano, inviando un impulso che accende un piccolo led e avvisa chi indossa il capo di abbigliamento nelle cui fibre è integrato il sensore.

Gli atout di questo innovativo materiale non si fermano tuttavia qui, tanto che per descriverlo si sprecano parole come “magico” e “meraviglia”. E se i recenti progressi tecnologici hanno permesso di ottenere altre significative innovazioni nel campo della scienza dei materiali, il grafene non finisce di sorprendere per la quantità di scoperte e applicazioni di cui è protagonista.
Come la grafite e i diamanti, infatti, è fatto di atomi di carbonio, ed è pertanto molto resistente. Caratteristica a cui si aggiungono leggerezza, trasparenza, grande flessibilità e un’eccezionale conduttività elettrica.

Proprio questa caratteristica lo rende appetibile per la realizzazione di batterie di grande durata per device mobili e circuiti per i computer in luogo della tecnologia al silicio. Avendo una superficie vasta e sottile inoltre è in grado di accumulare in maniera efficiente grandi quantità di energia ed è per questo che la maggior parte delle ricerche sono orientate alla produzione di condensatori e batterie innovative nonché verso vari tipi di celle solari o per l’accumulo di idrogeno, con il notevole vantaggio – viste le sue peculiarità – della mobilità.

Ma il grafene si presta anche alla creazione di nuovi dispositivi elettronici utilizzabili per un’ampia gamma di applicazioni in ambito medico, ad esempio come area conduttrice ultraflessibile con cui comporre retine artificiali.
Recente poi una ricerca scientifica che ne prefigura l’utilizzo sotto forma di elettrodi da inserire nel cervello, per ristabilire la funzione sensoriale e motoria in caso di amputazioni o malattie debilitanti come il Parkinson.
In alcune simulazioni di laboratorio inoltre l’uso del laser ha indotto il grafene a produrre, sulla sua superficie, radiazioni di tutte le lunghezze d’onda, aprendo la strada alla creazione di strumenti per l’emissione di raggi X più precisi e più sicuri perché a basse dosi.

Le notizie più attuali in fatto di grafene parlano infine dell’ottenimento di fotografie – finora mai realizzate – di singole proteine, appositamente spruzzate sul foglio ultrasottile di atomi di carbonio, e di fogli di grafene che si muovono o si richiudono da soli in una scatola, cosa che ha ricordato l’arte dell’origami al team giapponese di ricercatori che l’ha scoperto, come si può vedere nel video riportato in questo articolo.

Insomma, ritornando all’immaginario mondo di Flatlandia, se fosse stato il grafene a incontrare la terza dimensione, forte delle sue tante virtù – utili all’ambiente, alla scienza e alla medicina – non ne sarebbe rimasto sconcertato più di tanto!

approfondimenti

Per saperne di più

www.treccani.it
www.greenreport.it
www.repubblica.it
www.focus.it
www.focus.it
corriereinnovazione.corriere.it
www.ricercatori.eu
www.adnkronos.com
advances.sciencemag.org

 

“Il nostro pensiero leggero, rapido quanto esatto, ben visibile - qui e altrove – in una molteplicità di modi, coerentemente dedicato al genio italiano che, circa trent'anni fa, se ne è andato, lasciandoci in dono le sue opere memorabili: Italo Calvino, e le sue indimenticabili Lezioni americane.”

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