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il primo magazine sulla sostenibilità applicata

Il fascino “sottile” di un materiale ad alto contenuto tecnologico, versatile e affidabile in mille applicazioni, che si è guadagnato un Premio Nobel. Di giorno in giorno scopriremo come entra nelle nostre vite.

Ci credereste? Dall’umile grafite naturale, l’anima delle comuni matite, trae origine il grafene. Il grafene è un nanomateriale ricavato per esfoliazione dalla grafite, fino a ottenere un foglio ultrasottile di carbonio dello spessore di un solo atomo, che presenta una nanostruttura perfettamente regolare a celle esagonali.

Forse non sapete che le nano particelle sono alla base degli splendidi  effetti cromatici delle cattedrali medioevali dell'Europa. Ebbene, le bellissime vetrate che le illuminano  devono gli straordinari colori alle nano particelle d’oro dei pigmenti. Gli alchimisti, insomma, sono stati fra i primi nanotecnologi, senza ovviamente saperlo. Lo stesso vale per i Maya: scoprirono che il colore dell’indaco diventa permanente, cioè non si deteriora chimicamente nel tempo con l’esposizione alla luce e all’ossigeno, se si fa bollire l’indaco insieme a una certa argilla.
 
  Oggi si sa che ciò è dovuto alla porosità dell’argilla, che incapsula e protegge le molecole di indaco in minuscoli interstizi e ora, con le
nanotecnologie, si cerca di replicare il fenomeno per produrre coloranti anallergici e immagini più durevoli per le stampanti.
Per tornare al nostro grafene, esso è 100 volte più forte dell’acciaio, ma è allo stesso tempo altamente elastico, (sopporta deformazioni fino al 20% della sua dimensione).  L’ordine perfetto della sua nanostruttura atomica fa sì che gli elettroni si muovano al suo interno come non avessero massa, alla velocità di 1 milione di metri al secondo, senza subire deviazioni. Queste caratteristiche ne fanno un conduttore 10 volte più efficace del rame e, non assorbendo più del 2,3% della luce che lo colpisce, il nanomateriale è inoltre quasi del tutto trasparente.
Le scoperte sul grafene e le sue applicazioni, a partire dalla realizzazione di un transistor (2004), sono valse nel 2010 il Premio Nobel per la fisica ad Andre Geim e Konstantin Novoselov dell’Università di Manchester. Geim e Novoselov hanno fatto propria una frase pronunciata da Einstein che affermava: “Tutti pensano che una cosa sia impossibile fino a che non arriva uno sprovveduto che la inventa”. Infatti, più di 70 anni prima della loro scoperta, i fisici Landau e Peierls sostenevano che una configurazione bidimensionale mono atomica  fosse instabile da un punto di vista termodinamico e quindi non potesse esistere.
La testardaggine ( non essersi fidati delle affermazione degli esimi fisici che li hanno preceduti) e il giusto metodo per verificare la presenza dei singoli fogli di grafene li hanno portati alla scoperta da Premio Nobel.  
Dalla teoria alla pratica, vedremo cos’è e in quali settori si può applicare questa importante risorsa tecnologica.

*la definizione è del co-scopritore Andre

 

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