Luca Annunziata

Dopo il grafene, ecco il grafano

Un tocco di idrogeno fa la differenza. E il composto di carbonio diventa in grado di fare di tutto. Il futuro dell'elettronica passa tutto da qui?

Roma - Tecnicamente sembra quasi banale, eppure potrebbe trattarsi del punto cruciale di tutta l'elettronica prossima ventura. I soliti noti dell'Università di Manchester, vale a dire Andre Geim e Kostya Novoselov, che già hanno "inventato" il materiale formato da un singolo foglio di molecole di carbonio disposte a nido d'ape, hanno realizzato il primo prototipo del primo materiale discendente del grafene: si chiama grafano, e rispetto al suo genitore ha solo un atomo di idrogeno in più disposto in modo regolare su tutto il reticolo. Ma basta questo a farne un materiale completamente diverso.

Mentre infatti il grafene è un ottimo conduttore, il grafano è un altrettanto ottimo isolante: passare dall'uno all'altro materiale, poi, pare sia un procedimento relativamente semplice, e ciò renderebbe il grafano un ottimo strumento per immagazzinare idrogeno magari per altri scopi oltre all'elettronica digitale. Soprattutto, poi, ad entusiasmare gli scienziati è la versatilità del materiale, come sottolinea lo stesso Geim: "Quello che conta davvero è che si può creare un nuovo composto del grafene e regolarne chimicamente, con molta semplicità, le caratteristiche elettriche".

Sebbene questo composto fosse stato previsto in teoria, fino ad oggi non c'era stato ancora alcun tentativo registrato di portare a termine questa fusione: il procedimento di creazione del grafano, descritto sulle prestigiose pagine di Science, è risultato tanto semplice da stupire persino i ricercatori che lo hanno ideato. Con un flusso di plasma di idrogeno, ioni e elettroni, si investe un foglio di grafene per idrogenarlo: a ciascun atomo di carbonio se ne lega uno di idrogeno. Se poi si vuole invertire il processo, basta riscaldare tutto a 450C per 24 ore: l'idrogeno se ne va, e dal grafano si passa al più comune grafene.
L'idrogeno, comunque, è solo una delle possibilità: a questo punto saranno gli stessi Novoselov e Geim, o altre equipe di altre università, a tentare di integrare altri elementi della tavola periodica nel reticolo esagonale, così da attribuire ai composti del grafene nuove caratteristiche. Se si riuscirà a tirar fuori diverse varianti del materiale, dal conduttore al semiconduttore fino all'isolante, la creazione di transistor di nuova generazione sarebbe davvero ad un passo: e le prestazioni velocistiche sarebbero tali da rendere obsoleto in un attimo tutto quello che fino ad oggi è stato realizzato.

Luca Annunziata
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