grafene

Negli ultimi anni sono stati scoperti, soprattutto in ambito tecnologico, nuovi materiali in grado di aprire scenari inaspettati per l’umanità. Alcuni sono particolarmente costosi, altri difficili da reperire, altri sono utilizzati solo in campi specifici e non hanno ancora occupato le luci della ribalta mediatica.

Dallo stanene ai nano tubi in carbonio vediamo alcuni materiali che, con la loro qualità (come superconduttività, leggerezza e resistenza), permetteranno di costruire tecnologie sempre più innovative.

Airloy, un nuovo materiale che unisce la forza delle plastiche convenzionali con la proprietà dell’aerogel: il risultato è un prodotto leggero, duro e resistente, probabilmente il miglior isolante termico e acustico esistente, 100 volte più leggero dell’acqua, può sopportarne oltre 20 mila volte il suo peso. Viene usato nei cantieri di edifici di grandi dimensioni e nella ricerca spaziale.

Reticoli Metallici, meta materiali strutturati in forma di schiuma metallica, dotati di caratteristiche fisiche quali densità molto bassa. Le sue caratteristiche contribuiscono all’estrema leggerezza, 100 volte inferiore a quella del comune polistirolo. Vengono usati principalmente nell’industria aeronautica, si trovano all’interno delle ali degli aerei, e nell’industria automobilistica, visto che le loro qualità sono ideali per l’assorbimento di urti e shock meccanici.

Nanotubi di carbonio, un materiale molto resistente alla trazione, molto più forte dell’acciaio, possiede, inoltre, notevoli proprietà elettriche, che cambiano in base al diametro e alla chiralità. Può così diventare un conduttore di corrente o un semiconduttore come il silicio, presente nei microchip. Apre molte porte alla ricerca di nuovi metodi di costruzione nel campo dell’elettronica.

Alluminio trasparente, è un materiale visibile solo con elevatissime radiazioni ultraviolette, tre volte più duro dell’acciaio, quattro volte più della silice fusa ed è quasi duro come uno zaffiro. Viene utilizzato per creare vetri infrangibili e a prova di proiettile, strutture a infrarossi, stazioni spaziali, cabine di pilotaggio e grattacieli.

Grafene, ottenuto in laboratorio dalla grafite, ha la resistenza meccanica del diamante ed è flessibile come la plastica. Grazie al carbonio dei suoi atomi può condurre energia e calore e, essendo “bidimensionale”, è di fatto trasparente e leggerissimo. Un materiale dalle potenzialità infinite secondo gli studiosi, che potrebbe essere usato per i touch screen di tablet e smartphone, come per le batterie, se non addirittura per le retine artificiali.

Stanene, è un materiale bidimensionale, spesso come un atomo, ottenuto a partire dallo stagno (dalla cui parola latina, stannun, prende il nome). E’ un eccellente conduttore di elettricità e, a differenza di altri materiali cugini, consente il trasporto di corrente elettrica senza dispersioni di energia sotto forma di calore. Questa superconduttività è data da una proprietà che i fisici definiscono come isolamento topologico. Tipica di quei materiali che, internamente, si comportano come un isolante elettrico, ma che sulla superficie manifestano stati conduttivi. Lo Stanene potrebbe incrementare la velocità e ridurre i consumi delle prossime generazioni di chip elettronici.

  • Brano tratto dal volume “Tech Impact, Luci e ombre dello sviluppo tecnologico”, pubblicato da Guerini e Associati, Milano, anno 2019 (pagg. 117 e 118).