Ricercatori del Cnr: sottoposto a impulsi luminosi molto brevi genera corrente elettrica. Conduce calore meglio del rame, è più leggero e resistente dell’acciaio
CATANIA – A cosa serve il grafene? “Non lo so. è come presentare un pezzo di plastica a un uomo di un secolo fa e chiedergli cosa ci si può fare. Un po’ di tutto, penso” .
Così si esprimeva, qualche anno fa, Andre Geim, premio Nobel per la Chimica. Una risposta che subito conferma le prodigiose caratteristiche del grafene: un nano materiale costituito da un singolo strato di atomi di carbonio, con una struttura bidimensionale ultrasottile.
Ed ecco ancora una nuova conferma che ci viene da un gruppo di ricercatori dell’Istituto nanoscienze (Nano-Cnr) e dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie (Ifn-Cnr) del Consiglio nazionale delle ricerche. I ricercatori, per la prima volta, hanno osservato che il grafene, sottoposto a impulsi luminosi molto brevi, innesca un processo di moltiplicazione a cascata degli elettroni. Un fenomeno noto come ‘carrier multiplication’, grazie al quale, per ciascun fotone assorbito dal grafene, più elettroni si mettono in moto generando una corrente elettrica. “La possibilità di innescare questo fenomeno – spiega Marco Polini dell’istituto Nano-Cnr di Pisa- potrebbe migliorare le prestazioni delle tecnologie fotovoltaiche e dei dispositivi optoelettronici in termini di efficienza, robustezza, risparmio energetico”.
Gli fa eco Giulio Cerullo dell’istituto Ifn-Cnr-Politecnico di Milano che chiarisce come “la moltiplicazione di carica è molto difficile da rilevare poiché dura appena un centinaio di femtosecondi, meno di un milionesimo di milionesimo di secondo. Per studiare effetti fisici su scale temporali così brevi servono impulsi luminosi altrettanto brevi, che siamo stati in grado di ottenere con tecniche di spettroscopia ultra-veloce capaci di ‘comprimere’ la luce. Il nostro esperimento rappresenta al momento l’evidenza sperimentale più chiara del fenomeno nel grafene”.
Lo studio, pubblicato sull’autorevole rivista scientifica Nature Communications, aiuterà gli scienziati italiani, che hanno collaborato con le università di Cambridge e Manchester all’interno del progetto europeo Graphene Flagship, a capire e a sfruttare al meglio le eccezionali proprietà di conduzione di elettricità e calore del grafene, il quale conduce il calore meglio del rame ed è nello stesso tempo leggerissimo e più resistente dell’acciaio.
Ricordiamo, infine, che il progetto europeo Graphene Flagship, finanziato con un miliardo di euro per i prossimi dieci anni, coinvolge oltre settanta partner scientifici e industriali, e rappresenta, a livello mondiale, quanto di più avanzato ci sia nell’affascinante studio di questo materiale delle meraviglie.
