Il grafene è un materiale rivoluzionario che sta cambiando moltissimi settori, dalle batterie dei dispositivi elettronici, all’automotive fino alla protezione dalle zanzare
Nel 2010 hanno vinto il Nobel per la Fisica i due studiosi Andrè Geim e Konstantin Novoselov che hanno scoperto il grafene. Da quel giorno ci siamo ritrovati in tasca un materiale proveniente dal futuro, proprio perchè garantisce un utilizzo così variegato da stravolgere moltissimi settori differenti. Però, prima di scoprire come potrà cambiarci la vita, scopriamo che cosa è.
Che cosa è il grafene
Per spiegarlo in maniera davvero semplice possiamo dire che il grafene è uno strato singolo e sottilissimo di grafite (il materiale di cui sono fatte le matite). La grafite è un allotropo del carbonio, cioè ha gli stessi atomi del carbonio, ma sono disposti in maniera diversa e questa differenza comporta proprietà diverse. Anche il diamante e la grafite derivano dal carbonio, ma proprio per lo stesso motivo risultano con una natura diversissima. Grazie a questa sua natura, il grafene è resistente, flessibile, trasparente, molto conduttivo e impermeabile a quasi tutti i gas e ai liquidi. Questo gli garantisce un utilizzo in molteplici settori.
Dove viene già utilizzato
Infatti, stiamo già utilizzando il grafene. Dove? Computer, autovetture, dispositivi elettronici, aerei e non solo. Pensa che da qualche anno il grafene viene utilizzato anche nell’edilizia, perchè sembra che renda più sicuri gli edifici. Allora, ti starai chiedendo, dove è il futuro se già lo stiamo utilizzando? Ecco, il campo dove non è ancora stato utilizzato è quello dell’elettronica. Non nel senso di materiale di rivestimento, come avviene oggi, però. Infatti, grazie alla sua capacità di immagazzinare energia potrà in futuro dare quello che manca alle batterie per una vita più lunga e per una ricarica più breve.
Sembra che Samsung sia vicina al rilascio di una batteria al grafene che possa essere adottata in uno smartphone. Ad oggi, sul mercato esiste già una cover per iPhone X che contiene un pannello di grafene che dissipa il calore in eccesso, prolungando la durata della batteria.
Dove useremo il grafene
Il grafene è 200 volte più resistente dell’acciaio e 6 volte più leggero, quasi perfettamente trasparente. I prossimi dispositivi elettronici come smartphone e tablet potranno essere molto più resistenti e flessibili. Come gli smartwatch, potranno adattarsi perfettamente ai polsi e ai nostri movimenti.
Ma non è tutto. Il grafene potrà essere utilizzato anche in ambito biomedico. Ad esempio, per produrre piccoli sensori che potrebbero muoversi facilmente attraverso il corpo umano, analizzando i tessuti e gli organi e, magari, portando anche i farmaci nell’organo del corpo che li richiede. Inoltre, alcuni ricercatori lo stanno studiando perchè pensano di utilizzarlo in chip che possono essere incorporati nel cervello per prevenire un attacco di epilessia.
Ma non solo nell’elettronica di consumo, perchè il grafene è una risorsa anche per le celle solari. Finora queste utilizzano il silicio che produce una carica quando un fotone colpisce e libera un elettrone. Finora, quindi, il silicio rilascia solamente un elettrone per ogni fotone che colpisce. Però gli studiosi hanno dimostrato come il grafene possa rilasciare più elettroni per ogni fotone. Questo sarebbe utilissimo per noi per convertire meglio l’energia solare in energia pura.
Inoltre, grazie alla sua conduttività potrebbe venir utilizzato nei semiconduttori per aumentare la velocità con cui viaggiano le informazioni. Recentemente il Dipartimento Americano dell’Energia ha dimostrato attraverso un test che i polimeri conducono più velocemente l’elettricità quando sono localizzati su uno strato di grafene, anziché su uno di silicio.
Sorprendentemente, potrebbe essere utilissimo anche per filtrare l’acqua. Infatti, se è impermeabile a quasi tutti i gas e liquidi, non lo è con l’acqua. Potrebbe essere impiegato per purificare l’acqua dalle tossine. In uno studio pubblicato dalla Royal Society of Chemistry alcuni ricercatori hanno dimostrato che il grafene ossidato riesce ad assorbire materiali radioattivi come l’uranio e il plutonio presenti nell’acqua. Questo utilizzo risolverebbe il problema delle scorie nucleari e del deflusso chimico.
E potrebbe liberarci finalmente dalle zanzare. Infatti, alcuni ricercatori della Bown University hanno scoperto come le pellicole a base di grafene non sono solo resistenti alla puntura delle zanzare, ma addirittura bloccano le sostanze chimiche utilizzate dalle zanzare per rilevare la nostra pelle.
Insomma, vedendo le proprietà di questo materiale e gli studi che lo coinvolgono sembra davvero un miracolo. Certo, ci vorrà forse ancora del tempo, ma sembra che la strada sia ormai tracciata.
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