Grafene 3D

Il grafene, l’incredibile materiale da poco scoperto, non finisce mai di stupire gli scienziati per le sue capacità e le incredibili applicazioni che esso rende possibili. 

Il grafene, come oramai è noto, è il materiale più resistente in assoluto tra quelli finora conosciuti. L’unico limite riscontrato è quello di non poterlo utilizzare per applicazioni che non siano esclusivamente bidimensionali in virtù della struttura molecolare “bidimensionale” con la quale i suoi atomi sono tra di loro connessi.

 

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Un gruppo di studiosi del Massachusetts Institute of Technology di Boston, è riuscito dell’incredibile opera di collegare e assemblare tra loro più fogli bidimensionali di grafene in modo da ottenere una maglia tridimensionale. Il risultato è stato incredibile; un nuovo materiale con una resistenza meccanica 10 volte superiore a quella del migliore acciaio e una densità pari al solo 5% dello stesso materiale.
Gli scienziati del MIT hanno analizzato a fondo la struttura geometrica molecolare del grafene e sono arrivati alla conclusione che combinando fiocchi di grafene in forme particolari, si sarebbe potuto sfruttare l’incredibile resistenza bidimensionale di questo materiale anche in campo tridimensionale.

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Sono state passate a setaccio e analizzate diverse forme tridimensionali di combinazioni molecolari analizzando ad esempio le strutture di alcuni coralli e delle diatomee, particolari creature microscopiche caratterizzate da un volume bassissimo rispetto alla superficie. I fiocchi di grafene sono stati ottenuti attraverso l’uso del calore e della pressione realizzando oggetti che ricordano vagamente la forma di una spugna.
Diversi sono stati i tentativi degli studiosi per ottenere una combinazione geometrica perfetta ma alla fine il risultato è stato incredibile. Sottoposto a prove meccaniche il nuovo materiale ha resistito a sforzi 10 volte superiori ad un campione di acciaio ma l’incredibile risultato è ancora più eccezionale se si considera che il peso del campione di grafene è solo il 5% di quello dell’acciaio.
Le possibili applicazioni di questo nuovo materiale sono solo immaginabili: sicuramente il primo riferimento va all’ingegneria e all’edilizia strutturale dove materiali con resistenze incredibili e peso quasi nullo aprono scenari neppure ipotizzabili. Ma tanti e variegati saranno sicuramente i possibili impieghi di questa nuova straordinaria scoperta.

 

 

 

Primo anno scolastico

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L' autore

I contenuti sono a cura di Davide Emanuele Betto, architetto e docente di tecnologia presso la S. S. I “Dante Alighieri” di Catania. Il professor Betto è formatore ed esaminatore EIPASS, e webmaster del sito didattico di Tecnologia educazionetecnica.dantect.it. Ha collaborato alla stesura delle ultime edizioni dei libri di tecnologia.

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