Scienza e vita

Stoccolma – Andre Geim e Konstantin Novoselov sono stati proclamati premi Nobel per la Fisica 2010, per le loro ricerche sul grafene, un materiale costituito da uno strato monoatomico di atomi di carbonio.

Un foglio sottile di carbonio ordinario, dello spessore di un solo atomo, è stata l’invenzione che è valsa il premio Nobel per la Fisica 2010 ai suoi inventori, Andre Geim e Konstantin Novoselov. I due fisici dell’Università di Manchester, Regno Unito, hanno dimostrato che il carbonio, in questa forma piatta, possiede proprietà eccezionali che hanno origine nel mondo della fisica quantistica.

Il grafene è una forma di carbonio. Come materiale, è del tutto nuovo, e non è soltanto il più sottile mai inventato, ma anche il più resistente. Come conduttore elettrico, funziona bene quanto il rame; come conduttore di calore, supera ogni altro materiale noto finora. È quasi completamente trasparente, eppure è talmente denso da non permettere neppure il passaggio dell’elio, il più piccolo atomo gassoso. Ancora una volta, il carbonio, alla base di tutta la vita conosciuta sulla Terra, ci ha sorpresi.

Geim e Novoselov hanno estratto il grafene da un pezzo di grafite, di quelli come se ne trovano nelle matite che usiamo ogni giorno. Adoperando un normale nastro adesivo, sono riusciti a ottenere una scaglia di carbonio dello spessore di appena un atomo. Tutto ciò, in un’epoca in cui in molti pensavano che rendere stabile un materiale cristallino così sottile fosse impossibile.

Grazie al grafene, i fisici potranno ora studiare una nuova classe di materiali bidimensionali con proprietà uniche. Il nuovo materiale rende infatti possibili esperimenti che apriranno inattesi sviluppi nello studio dei fenomeni della fisica quantistica. Inoltre, una grande varietà di applicazioni pratiche appaiono ora possibili, inclusa la creazione di nuovi materiali e la messa a punto di strumenti elettronici innovativi. Si pensa che i transistor a grafene, infatti, siano assai più veloci di quelli al silicio, che si usano oggi, e che permettano quindi computer più efficienti.

Il grafene, grazie alla sua quasi-trasparenza e alle sue ottime proprietà di conduzione, è adatto alla produzione di touch screen trasparenti, pannelli luminosi, e forse anche pannelli solari.

Se mescolato a plastiche, il grafene può renderle conduttrici, e nello stesso tempo più resistenti al calore e meccanicamente robuste. Questa resilienza può essere utilizzata in nuovi materiali superresistenti, che siano anche sottili, elastici e leggeri. Nel futuro, satelliti, aeri e auto potrebbero essere costruite con questi nuovi materiali composti.

I Nobel di quest’anno lavorano insieme da tempo: Novoselov, che ha 36 anni, è stato studente di dottorato di Geim, che di anni ne ha 51, nei Paesi Bassi, all’Università di Nijmegen, per poi seguire il suo supervisore nel Regno Unito. Entrambi hanno studiato e cominciato le loro carriere di fisici in Russia, e attualmente sono entrambi professori all’Università di Manchester.

(traduzione da http://nobelprize.org/)