Cos'è il grafene?
Il grafene è un termine per una struttura speciale o un altropio di atomi di carbonio in cui si autoassembliano in sei anelli di atomo di carbonio a doppio legame in fogli bidimensionali.A una scala atomica, il grafene ricorda la struttura del filo di pollo, o quella di una recinzione di collegamento a catena, ed è una struttura bidimensionale ripetuta che, se piegata in cilindri, è noto come nanotubo di carbonio o, se modellato in una sfera, viene spesso definito un buckyball o un fullerene.Una delle aree più comuni in cui i fogli di grafene esistono in modo naturale e sono prodotti in piccole quantità sono in quelle che sono comunemente etichettate etichettate come matite di piombo, che eliminano i fogli del reticolo di carbonio dal punto della matita quando viene abrasa contro la carta, lasciando i segni di matita familiari.
Sia il materiale grafitico che la ricerca sulla tecnologia del grafene sono considerati così importanti nel 21 secolo che ha vinto due ricercatori con sede nel Regno Unito all'Università di Manchester il premio Nobel in fisica nel 2010. Andre Geim, un olandese-russoIl fisico e Konstantin Novoselov, un fisico russo-britannico, hanno scoperto un metodo pratico per produrre singoli strati atomici di grafene.Le applicazioni per strati atomici di grafene abbracciano lo spettro da forme molto dense di archiviazione dei dati nei computer a ultracapacitatori per archiviare energia elettrica e celle solari flessibili che potrebbero sostituire difficili da lavorare con il silicio.L'esclusiva forma bidimensionale dei fogli di grafene li rende anche utili nella ricerca sulla fisica delle particelle presso le strutture dell'acceleratore nucleare, dove possono avere una massa a riposo di zero, permettendo loro di mostrare tratti del principio di incertezza di Heisenberg quando bombardati da flussi di elettroni relativistici.
Le molte potenziali applicazioni commerciali per il grafene hanno portato a un costante aumento degli articoli pubblicati da parte della comunità scientifica.A partire dal 2011, nel 2010 sono stati presentati oltre 25.000 articoli di ricerca e brevetti per applicazioni di grafene, con il salto medio annuo da 157 nel 2004 a oltre 2.500 articoli nel 2010. Gli sviluppi nei dispositivi di fotonica e optoelettronica di grafene sono uno dei campi più promettenti.Questo perché il materiale potrebbe migliorare l'efficienza dei pannelli di diodo (LED) emessi dalla luce utilizzati in tutto, dagli schermi di computer e televisori ai sensori di luce.Il grafene renderebbe tali display flessibili e più durevoli e sostituiranno la necessità di utilizzare metalli rari e talvolta tossici nella loro produzione, come il platino e l'indio. Una delle proprietà principali del grafene che lo renderebbe utile come touchscreen flessibile perUna macchina di cassiere automatizzata (ATM) o una cella solare è che può essere trasparente per il passaggio della luce e un conduttore elettrico efficiente contemporaneamente.Non è stato fino a quando il premio Nobel in fisica è stato assegnato nel 2010, tuttavia, è stato possibile un modo semplice di produrre grandi quantità di singoli strati atomici del materiale.Dalla pubblicazione della metodologia manifatturiera dei ricercatori dell'Università di Manchester, gli scienziati sudcoreani hanno trovato il modo di ampliare il processo per produrre fogli del materiale che possono essere utilizzati per gli schermi di visualizzazione di computer e televisione di dimensioni standard.