Grafene: la rivoluzione delle energie-rinnovabili

Grafene: la rivoluzione delle energie-rinnovabili

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Non è la prima volta che se ne parla, ma una nuova ricerca sancisce il suo potenziale energetico e lo candida a prossimo sostituto delle cellule in silicio.

Si è sempre pensato che la costante innovazione tecnologica negli ambiti scientifici più disparati, avrebbe portato a continui miglioramenti negli oggetti cui ci accompagniamo quotidianamente. Sebbene questi si siano evoluti ad una impressionante velocità, non si era riusciti fino ad ora a sostituire il materiale che è alla base di molti di questi: il silicio.

Già tre anni fa il Nobel per la fisica era stato assegnato ai ricercatori russi Kostya Novoselov (36 anni) e Andre Geim (51 anni) che, circa sei anni prima, erano riusciti, usando un normale nastro adesivo e un blocco di grafite (quella, per intenderci, che si trova al centro delle matite) ad isolare il foglio più sottile del mondo: spesso quanto un solo atomo di carbonio. Il grafene, appunto.

Già all’epoca si intuiva che i campi di applicazione del materiale fossero pressoché illimitati. Televisori, tecnologie touchscreen, lampadine, microchip, circuiti elettrici e chissà cos’altro ancora. Il grafene è un ottimo conduttore di calore e di energia, è sottilissimo, manipolabile, denso e soprattutto trasparente. Una ricerca recentemente pubblicata su Nature Physics realizzata dall’ICFO, istituto di scienze fotoniche associato alla Universitat Politècnica de Catalunya e al BarcelonaTech (UPC) in collaborazione con il Massachusetts Institute of Technology, l’Università di Cambridge negli Usa, la Graphenea S.L. di Donostia-San Sebastian ed il Max Planck Institute, dimostra che il grafene riesce a convertire ogni singolo fotone assorbito in diversi elettroni eccitati, ossia in corrente elettrica.

Per testarne le potenzialità in termini energetici i ricercatori hanno inviato un numero determinato di fotoni con differenti energie (ossia differenti colori) verso un singolo strato di grafene. Il risultato osservato è stato che “che fotoni con alta energia (ad esempio violetto) vengono convertiti in un numero maggiore rispetto ad elettroni con energia minore (ad esempio infrarosso). Il fatto che il numero di elettroni generati aumenti in maniera lineare all’aumentare dell’energia dei fotoni, ci mostra che il grafene converte la luce in elettricità con un’efficienza molto alta. Si è sempre ipotizzato che il grafene abbia un grande potenziale per essere utilizzato nelle celle solari, ma ora si è scoperto che è ancora più adatto di quel che si pensava”.

Sebbene le proprietà del  materiale siano ormai sotto gli occhi di tutti, non pensiamo ci si possa aspettare una sua applicazione a livello industriale in tempi davvero brevi. Sarà prima necessario proseguire gli studi per riuscire ad estrarre corrente elettrica dal foglio monoatomico. Ed in questa direzione sembra muoversi anche l’Unione Europea che ha di recente stanziato un miliardo di euro per un progetto di ricerca comunitario dedicato e che vede tra i coordinatori anche il CNR.

Se vuoi approfondire questo argomento segui il link: Grafene: la rivoluzione delle energie-rinnovabili

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