Il grafene originariamente guadagnò l’attenzione della comunità scientifica per la possibilità di sfruttarne l’enorme mobilità delle sue cariche a scopi industriali, in particolare per costruire microchip più veloci di quelli al silicio su computer e smartphone. In molti hanno pensato subito che questo materiale rivoluzionario potesse scalzare il silicio dalle architetture perché più veloce e performante.
Purtroppo la scienza applicata ha dovuto smentire gli ottimisti, soprattutto per il fatto che il grafene conduce troppo bene le cariche elettriche sia positive che negative, ed è difficile controllarne lo stato “acceso/spento”. C’è poi un motivo puramente economico a limitare la diffusione del grafene, poiché difficilmente le industrie micro elettroniche smantelleranno impianti milionari basati sul silicio per esplorare una nuova tecnologia che non assicura ancora guadagni. Quindi il grafene non sostituirà il silicio?
Grafene: un futuro oltre le batterie per auto e smartphone
Probabilmente il grafene verrà impiegato in campi dove il silicio si è rivelato carente, come ad esempio la costruzione di dispositivi elettronici flessibili e resistenti come i tanti decantati display arrotolabili sperimentati da LG e Samsung. Al contrario del silicio, il grafene può essere integrato su altri materiali, oltre a essere piegato e allungato senza perdere le sue proprietà elettriche.
Ma tale è un materiale eccellente anche per realizzare dei sensori, come ha di recente sperimentato Nokia nel brevettare un sensore di acqua ultra veloce che per mezzo dell’umidità presente nel nostro respiro riesce a identificare persone diverse.
Ovviamente non possiamo dimenticare il comparto delle batterie per smartphone e auto elettriche, laddove il grafene può resistere meglio al decadimento degli ioni a ogni ciclo di ricarica. La sua elevata conducibilità elettrica lo rende un materiale perfetto per creare batterie nano tecnologiche o super accumulatori per automobili, cellulari o dispositivi flessibili dall’autonomia lunghissima.
Cosa aspettarci nel prossimo futuro
I pregi del grafene sono così numerosi da essere quasi incredibili, tuttavia quando si tratta di applicarne le caratteristiche su scala macroscopica queste proprietà si degradano rapidamente. Infatti, la sfida di tutti i ricercatori del settore è di riuscire a sfruttare in modi utili e affidabili le proprietà del grafene, cercando di sfruttare questa nuova tecnologia a tutti i livelli.
L’Italia è in prima linea in questo settore di ricerca, grazie al contributo del Consiglio Nazionale delle Ricerche, dell’Istituto Italiano di Tecnologia e di una rete di università e centri di ricerca pubblici e privati.
Nonostante tutto questo mirabolante dispiego di forze in campo, parlando di grafene è ancora molto difficile fare previsioni: in generale si pensa che le nanotecnologie cambieranno le nostre vite ma non sappiamo in che direzione. Si può pensare a un progresso dilazionato nel tempo in cui questo materiale servirà solo a migliorare le tecnologie esistenti.
Tuttavia in futuro non è assolutamente peregrino immaginare che il grafene possa essere integrato anche nel nostro corpo umano. Chissà, la sua flessibilità, adattabilità e alta resistenza potrebbe essere la chiave evolutiva per resistere fisicamente ai viaggi interstellari.