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?
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?

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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01 02 2009
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