La ricerca scientifica è da diversi anni incentrata su un materiale piuttosto comune, che ha fatto parte delle vita di tutti i giorni per almeno il 10% della vita degli essere umani, da più di svariati secoli, ormai; e nonostante questo materiale sia così noto e facilmente producibile, le sue proprietà e le sue più grandi capacità e peculiarità di funzionamento sono rimaste per anni ignote alla grande produzione e alla comunità scientifica, che da molti anni lavora sulle possibili applicazioni del materiale, ma solo da pochi ne ha scoperte le sue più grandi funzionalità.
Applicazioni e potenziali utilizzi del GRAFENE
Le attuali applicazioni del grafene sono frutto di svariate ricerche, e tra le più importanti, ricordiamo quelle relative all’utilizzo nei sistemi a semiconduttori, che nel 2010 ha portato alla realizzazione di un transistor al grafene, con frequenze che raggiungo anche i 300 GHz, o di nanocompositi polimerici, incorporando il grafene alla matrice polimerica di base.
Il grafene è oggi al centro di tantissimi progetti, in svariati settori: medicina, tecnologia, nanoelettronica, ingegneria. È stato, ad esempio, utilizzato come componente di un inchiostro hi-tech per stampare circuiti flessibili da inserire in etichette, documenti o cerotti, capaci di dialogare con l’interfaccia su cui vengono applicati, persino con il corpo umano.
Il grafene trova ottima applicazione anche nel settore del rinnovabile, rendendo più efficienti le pale eoliche e migliorando le prestazioni del fotovoltaico, grazie alla capacità di convertire la luce in energia elettrica con una resa nettamente superiore a quella attuale. Questo interessate materiale è anche al centro di svariate ricerche per le produzione di idrogeno e il conseguente utilizzo come nuovo carburante, in grado di scomporre le molecole d’acqua e ricavarne idrogeno da immagazzinare tra i propri atomi di carbonio.
Interessanti applicazioni sono anche quelle relative all’illuminazione, in particolare alla realizzazione di lampade a led, più potenti, efficienti e durevoli delle classiche; una recente scoperta condotta dal team del progetto Graphene Flagship ha mostrato, inoltre, per la prima volta la capacità de grafene di generare luce alla terza armonica ottica, controllabile elettricamente: la generazione di armoniche ottiche è un processo ottico non lineare che crea nuovi colori quando un laser di elevata intensità interagisce con un materiale. In questa ricerca, per generazione di terza armonica si intende la produzione di una luce la cui frequenza è il triplo di quella della luce incidente. A partire dalla luce infrarossa invisibile, quindi, si può produrre una intensa luce visibile.
Il grafene ha poi mostrato notevoli applicazioni in tecniche importanti e assai fruttuose come la desalinizzazione che, grazie ad un esperimento di osmosi inversa condotto negli USA, il quale ha permesso di far passare l’acqua da una parte e i sali dall’altra dello strato, ha mostrato come la struttura molecolare peculiare del grafene consenta di creare fori di qualsiasi dimensione sulla sua superficie. Anche nel ciclismo il materiale riscontra ragguardevole popolarità, venendo infatti utilizzato come incremento di resistenza, aderenza e velocità nel miscuglio delle gomme e riuscendo a riempire lo spazio vuoto che separa le diverse molecole di gomma, creando difatti un legame con esse.
Altre importanti potenziali applicazioni sono quelle riguardanti i circuiti integrati, punti quantistici, i moltiplicatori di frequenza, il modulatore ottico o ultracapacitori, tutti utilizzi al momento sotto ricerca o in via di sviluppo, non ancora, perciò applicabili.
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