Grafene

Il grafene è una delle forme di carbonio. Come i diamanti e la grafite, le forme (o "allotropi") del carbonio hanno strutture cristalline diverse, e questo conferisce loro proprietà diverse. Il grafene è la forma di base 2D (bidimensionale) di una serie di allotropi 3D, come la grafite, il carbone, il fullerene e i nanotubi di carbonio.

Il termine grafene è stato coniato come combinazione di grafite e del suffisso '-ene' da Hanns-Peter Boehm, che nel 1962 ha descritto le lamine di carbonio monostrato. Il grafene è come una struttura a nido d'ape o 'filo di pollo', fatta di atomi di carbonio e dei loro legami. La grafite è costituita da molti fogli di grafene impilati insieme.

Tre milioni di fogli di grafene impilati a formare grafite sarebbero spessi solo un millimetro.

Il Premio Nobel per la Fisica 2010 è stato assegnato a Sir Andre Geim e Sir Konstantin Novoselov "per gli esperimenti innovativi sul grafene bidimensionale".

I supercondensatori di grafene sono tra le possibili applicazioni.

Il grafene è un reticolo a nido d'ape in scala atomica fatto di atomi di carbonio.Zoom
Il grafene è un reticolo a nido d'ape in scala atomica fatto di atomi di carbonio.

Ossido di grafene

Un team internazionale dell'Università di Manchester ha realizzato una membrana di ossido di grafene. Hanno mostrato che bloccava molti gas e liquidi, ma lasciava passare l'acqua. Sir Andre Geim ha detto: "Il gas elio è difficile da fermare. Perde lentamente anche attraverso il vetro di una finestra spessa un millimetro, ma le nostre pellicole ultrasottili lo bloccano completamente. Allo stesso tempo, l'acqua evapora attraverso di essi senza ostacoli. I materiali non possono comportarsi in modo estraneo".

Ultima idea

Membrane di grafene faranno dei buoni fermaproiettili. Le ricerche dimostrano che uno strato spesso come un atomo assorbe un colpo meglio dell'acciaio. Il team di ricerca suggerisce che combinare il grafene con uno o più materiali aggiuntivi per formare un composito potrebbe essere la strada da seguire.

Brevetti di grafene

L'invenzione del grafene ha portato a molti brevetti per la sua applicazione pratica. Nel 2013 il punteggio è stato:

  1. Entità cinesi: 2.204
  2. Entità statunitensi: 1,754
  3. Entità sudcoreane: 1,160
  4. Entità del Regno Unito: 54

Il gigante dell'elettronica sudcoreano Samsung si distingue come l'azienda con la maggior parte dei brevetti di grafene al suo nome.

Domande e risposte

D: Cos'è il grafene?


R: Il grafene è una delle forme di carbonio, con una struttura bidimensionale a nido d'ape o 'filo di pollo' composta da atomi di carbonio e dai loro legami.

D: In che modo il grafene è correlato alla grafite?


R: La grafite è costituita da molti fogli di grafene impilati insieme - tre milioni di fogli di grafene impilati per formare la grafite avrebbero uno spessore di un solo millimetro.

D: Chi ha coniato il termine 'grafene'?


R: Il termine 'grafene' è stato coniato come combinazione di grafite e del suffisso '-ene' da Hanns-Peter Boehm nel 1962.

D: Per cosa hanno vinto il Premio Nobel per la Fisica 2010 Sir Andre Geim e Sir Konstantin Novoselov?


R: Sir Andre Geim e Sir Konstantin Novoselov hanno vinto il Premio Nobel per la Fisica 2010 "per gli esperimenti rivoluzionari sul materiale bidimensionale grafene".

D: Quali sono le possibili applicazioni del grafene?


R: Le possibili applicazioni del grafene includono i supercondensatori.

D: Quali altre forme o allotropi ha il carbonio oltre al grafene?


R: Altre forme o allotropi del carbonio, oltre al grafene, sono il diamante, la grafite, il carbone, il fullerene e i nanotubi di carbonio.

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