Graphene vs Silicon
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- Pubblicato Martedì, 26 Luglio 2011 09:01
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| La struttura della graphene |
Sì perché i nuovi pc potrebbero mandare in pensione il silicio per far posto al grafene, leggero e incredibilmente più resistente dell’acciaio, straordinario conduttore di elettricità e di calore e duro, durissimo. Più dei diamanti. Non solo: la nuova generazione di computer e smartphone composti da questa leggerissima sostanza sarebbe anche meno affamata di energia.
GRAZIE A DUE FISICI RUSSI - Un tempo la parola grafene faceva pensare alle mine delle matite, costituite da grafite. Ma da quando, nell’ormai lontano 2004, i ricercatori dell’Università di Manchester Andre Geim e Konstantin Novoselov sono risusciti a ricavare dalla grafite il grafene, questo miracoloso materiale è stato incoronato ufficialmente erede del silicio. E’ costituito da una molecola bidimensionale di atomi di carbonio, viene utilizzato nei semiconduttori e in futuro i processori al grafene potrebbero essere molto più leggeri, piccoli e soprattutto più veloci degli attuali. Geim e Novoselov si sono aggiudicati un Nobel per la scoperta e la notizia non sorprende .
GLI ESPERIMENTI DEL VENERDI’ SERA - Le università di mezzo mondo sono già al lavoro per mettere a punto apparecchiature con l’innovativo materiale, come per esempio computer touchscreen, abbandonando completamente il silicio. La coppia di scienziati, che ha lavorato gomito a gomito per un decennio (Novoselov era uno studente di Geim), era solita dedicare ogni venerdì sera ad esperimenti fuori dagli schemi, non strettamente correlati ai loro compiti principali. E proprio durante una di queste serate i due hanno usato del normale nastro adesivo per rimuovere dei sottili strati di carbonio da un pezzo di grafite e si sono ritrovati tra le mani un materiale costituito da uno strato monoatomico (vale a dire con uno spessore equivalente alle dimensioni di un solo atomo) di atomi di carbonio. Secondo Novoselov, nonostante le interessanti proprietà fisiche scoperte nel corso della sperimentazione possano avere un immediato uso pratico nello sviluppo di apparecchiature elettroniche, «un’ulteriore comprensione delle capacità elettroniche di questo materiale rappresenterà un passo avanti verso la totale sostituzione del silicio».
Emanuela Di Pasqua - Corriere della Sera
Il grafene è un materiale costituito da uno strato monoatomico di atomi di carbonio (avente cioè uno spessore equivalente alle dimensioni di un solo atomo).
Come suggerisce la desinenza -ene del nome, gli atomi sono ibridati nella forma sp2, e si dispongono quindi a formare esagoni con angoli di 120°. In presenza di imperfezioni (pentagoni o ettagoni invece degli esagoni), la struttura si deforma: quando ci sono 12 pentagoni, si ha un fullerene. La presenza di singoli pentagoni o ettagoni provoca invece increspature della superficie. Il grafene viene ottenuto in laboratorio dalla grafite. I cristalli di grafite vengono trattati con una soluzione fortemente acida a base di acido solforico e nitrico, e successivamente ossidati ed esfoliati fino a ottenere cerchi di grafene con gruppi carbossilici ai bordi. Mediante trattamento con cloruro di tionile (SOCl2), queste molecole periferiche vengono trasformate in cloruri acilici (alogenuri acilici composti da un acile e un atomo di cloro) e poi in ammidi. Il risultato è un cerchio di grafene solubile in tetraidrofurano, tetraclorometano e dicloroetano. Le scoperte sul grafene e le sue applicazioni (realizzazione di un transistor) conseguite nel 2004[1] sono valse il premio Nobel per la fisica 2010 ai due fisici Andre Geim e Konstantin Novoselov dell'Università di Manchester.
http://it.wikipedia.org/wiki/Grafene