venerdì, giugno 03, 2022

È NATO IN LABORATORIO IL SOSIA DEL GRAFENE: È IL GRAFINO, TEORIZZATO PER DECENNI MA MAI PRODOTTO CON SUCCESSO.


Oristano 3 giugno 2022

Cari amici,

Delle potenzialità del grafene ho già avuto occasione di parlare su questo blog, sia nel 2014, con un post del 22 luglio (ecco il link) http://amicomario.blogspot.com/2014/07/grafene-il-nuovo-materiale-delle.html, che nel 2017 con un post del 31 dicembre (http://amicomario.blogspot.com/2017/). Oggi, però, voglio tornare in argomento parlando di una impresa straordinaria, fatta di recente dagli scienziati ricercatori: un materiale molto simile al grafene (ora noto come grafino), teorizzato per decenni ma mai prodotto con successo, è stato finalmente sintetizzato dai ricercatori dell'Università del Colorado a Boulder.

La straordinaria scoperta è stata annunciata sulla rivista Nature Synthesis, e colma una lacuna di lunga data nella scienza dei materiali in carbonio, aprendo potenzialmente nuove possibilità per la ricerca su elettronica, ottica e materiali semiconduttori. Il grafino è stato a lungo di interesse per gli scienziati a causa delle sue somiglianze con il "materiale meraviglioso", il grafene, un'altra forma di carbonio molto apprezzata dall'industria, la cui ricerca è stata persino insignita del Premio Nobel per la fisica nel 2010. Tuttavia, nonostante i decenni di lavoro e approfondimenti, prima d'ora erano stati creati solo pochi frammenti.

Si, amici è stato raggiunto un traguardo storico per quanto riguarda tutto il settore dell’ingegneria dei materiali. Il team, proveniente dall’Università del Colorado a Boulder, ha finalmente sintetizzato il grafino, un materiale costituito da una forma particolare di carbonio e fatto da fogli spessi un atomo, e considerabile come un “parente stretto” del grafene. Questa volta il team ha deciso di interessarsi agli allotropi del carbonio, un gruppo di materiali derivanti dal carbonio che vede, tra le sue fila, anche i più noti grafite e grafene.

A sovraintendere al team del laboratorio che è riuscito nell’impresa lo scienziato Wei Zhang, un professore di chimica che da anni si occupa di chimica reversibile, una particolare branca che permette ai legami di autocorreggersi. Lo scienziato, insieme ai suoi collaboratori, è così riuscito a creare nuove strutture ordinate, tra cui polimeri sintetici che assomigliano al DNA. L’interessante scoperta del Grafino supera anche le qualità del grafene, in quanto riesce ad offrire un maggiore controllo. Nello specifico i ricercatori hanno utilizzato un nuovo processo di reazione chimica denominato “metatesi alchinica”, per creare questo nuovo materiale bidimensionale che può competere anche con il grafene per quanto riguarda la conduttività ma, rispetto allo stesso grafene, dovrebbe offrire molto più controllo.

La differenza tra grafene e grafino, come spiega il professor Zhang, è “piuttosto grande”: tanto grande che lo stesso grafino può essere considerato come il “nuovo materiale meraviglioso della prossima generazione”. Inutile dire che i ricercatori che hanno realizzato l’impresa sono molto soddisfatti del traguardo raggiunto. Ora i ricercatori vogliono capire come crearlo su larga scala e vogliono studiarlo “sia sperimentalmente che teoricamente, dal livello atomico ai dispositivi reali”, come ha spiegato lo stesso capo ricercatore.

Cari amici, indubbiamente l’intera Comunità scientifica è apparsa davvero entusiasta del fatto che finalmente si sia riusciti a costruire in laboratorio questo nuovissimo materiale, da tempo cercato e, purtroppo mai riusciti a creare. Ora che è stato finalmente realizzato, come ha affermato Yiming Hu, autore principale dell'articolo apparso sulla rivista Nature Synthesis, gli scienziati continueranno sulla strada della ricerca relativa alla sintesi di nuovi allotropi del carbonio, così come di nuove possibili forme, a causa dell'utilità del carbonio per l'industria, nonché della sua versatilità; gli scienziati sono partiti usando i metodi della chimica tradizionale, creando con successo vari allotropi nel corso degli anni, tra cui il fullerene (la cui scoperta ha vinto il Premio Nobel per la chimica nel 1996) e il grafene.

Che dire, amici, il futuro vedrà sempre più protagonisti i derivati dal carbonio!

A domani.

Mario

 

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