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15/09/2016
GRAFENE
Ha lo spessore di un solo atomo, 100 volte più resistente dell’acciaio, 250 volte migliore del silicio


Il grafene è un materiale composto da atomi di carbonio come il diamante o la grafite. Si distingue dagli altri materiali a base di carbonio in quanto, nella struttura molecolare del grafene, gli atomi sono disposti su un unico piano e posti ai vertici di un esaedro (a nido d’ape).
È quindi un materiale che ha lo spessore di un atomo di carbonio e per questa sua caratteristica il grafene può essere definito il primo vero materiale bidimensionale, fino ad oggi tutti gli altri materiali avevano una geometria tridimensionale.
La ricerca del grafene era in corso già dal 1958 ma solo nel 2004, due ricercatori dell’università di Manchester, Konstantin Novoselov e Andre Geim, sono riusciti ad isolare un singolo strato di grafene partendo dalla grafite (questa scoperta gli ha valso il premio Nobel).

Oggi, sempre utilizzando la grafite come materia prima, la stessa delle mine delle matite, sono stati messi a punto diversi modi per produrre il grafene quali:
- per via chimica. I cristalli di grafite vengono trattati con soluzioni fortemente acide e successivamente ossidati ed esfoliati;
- per via meccanica. Con applicazioni di forze sulla superficie dei cristalli della grafite per staccarne gli strati superficiali, fino a ottenere il singolo strato;
- con un processo di ossido-riduzione della grafite.
Il costo del grafene è ancora molto elevato a causa dell’ingente consumo di energia necessaria per la sua produzione e si stanno cercando processi industriali capaci di abbatterli.

Caratteristiche del grafene:
- alta flessibilità e trasparenza in quanto è il materiale più sottile che si conosca;
- meccanicamente molto resistente (100 volte più dell’acciaio);
- leggerissimo (pesa 0,7 mg per 1 metro quadrato);
- buon conduttore di elettricità (a livello del rame);
- ottimo conduttore del calore
- alto potere assorbente (fino al 90% del proprio peso e con un processo di compressione si può poi recuperare il liquido assorbito).

Anche se isolato da poco tempo in laboratorio, oggi il grafene vanta molte applicazioni, specialmente come additivo ai materiali di base del prodotto, e nonostante il suo elevato costo.

L’Unione Europea crede molto nello sviluppo di questo materiale tanto da stanziare 100 milioni di euro per finanziare la ricerca nei prossimi 10 anni.

ICEL, da sempre attenta alle novità sui materiali che possano migliorare la qualità e la competitività dei propri cavi, sta valutando quali applicazioni il grafene potrà avere nel suo settore.

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