Fine era silicio, è l'ora del grafene

[nickanonimo72]

Wow

Quasi per gioco, sei anni fa, due ricercatori russi, Kostya Novoselov (36 anni) e Andre Geim (51 anni), usando un normale nastro adesivo e un blocco di grafite (la stessa che sta al centro delle matite, carbonio puro), riuscirono a isolare il foglio più sottile del mondo: spesso quanto un solo atomo (di carbonio, naturalmente). Così impalpabile ed essenziale che viene considerato un materiale bidimensionale. Si chiama grafene.


Nessuno c'era riuscito prima. Non solo: molti credevano impossibile che un materiale così cristallino e sottile potesse essere stabile a temperatura ambiente. Il "gioco" dei due amici è stato premiato ieri con il Nobel per la fisica, un record per una ricerca così recente (pubblicata su «Science» nell'ottobre 2004) e per l'età di Novoselov: è il più giovane ricercatore ad avere preso il riconoscimento per la fisica dal 1973.

Meno facile, una volta "incollato" il sottilissimo strato di carbonio allo scotch, è stato capire che veramente si trattava di un unico strato di carbonio. Ma i due, oggi professori dell'università di Manchester, ci sono riusciti, lo hanno caratterizzato elettricamente mostrando che aveva le proprietà previste a tavolino. Oltre a essere una miniera di informazioni per la ricerca di base (ha eccezionali proprietà quantistiche), il grafene ha anche moltissime applicazioni pratiche: è il più forte materiale mai creato, 100 volte più dell'acciaio. Se si facesse un'amaca di un metro quadrato (fino a oggi sono riusciti a produrre fogli di 70 cm), sarebbe spessa quanto un atomo ma potrebbe reggere un gatto.

Come conduttore di elettricità funziona bene come il rame, e come conduttore di calore è eccezionale: il migliore. Inoltre è quasi trasparente, ma è così denso che nemmeno l'elio, il più piccolo gas atomico, può attraversarlo. Poiché è praticamente trasparente ma conduce elettricità, potrebbe essere usato per schermi tattili, o pannelli solari. Se inserito, nella plastica permetterebbe di fare materiali leggeri e sottili ma resistenti agli urti e alle alte temperature da usarsi nei satelliti, negli aerei o nelle auto. Inoltre «è già servito per creare transistor molto veloci: 300GHz, ma probabilmente si potranno raggiungere i teraherz», hanno detto gli esperti del comitato dei Nobel.

È formato da uno strato di carbonio spesso un atomo e questo lo rende il materiale più sottile al mondo: per ottenere una lastra di graphene alta un millimetro occorre sovrapporre tra loro un milione di questi strati. Ha una struttura esagonale formata da 6 atomi di carbonio uniti tra loro da legami molto resistenti: per bucare il graphene con un ago occorre esercitare una pressione di circa 41 newton/metro, come per il diamante. È così duro che un guscio d'uovo in graphene potrebbe sopportare tranquillamente il peso di un'automobile senza rompersi.
Andre Geim e Kostantin Novoselov lo hanno scoperto quasi per caso: si sono accorti che passando del normale scotch sulla mina di una matita vi restano attaccati minuscoli cristalli di carbonio. Ripetendo l'operazione più e più volte si ottiene una superficie di carbonio alta un atomo.
Ma un materiale così sottile e robusto dove potrebbe essere impiegato? Per esempio nello sviluppo di batterie di nuova generazione o nell'industria informatica. Il graphene ha eccezionali doti di conduttività elettrica e può resistere a tensioni un milione di volte superiori a quelle del rame. E basta orientarlo in modo diverso per trasformarlo in un semiconduttore dalle prestazioni di gran lunga più elevate rispetto al silicio. IBM sta già sperimentando un microchip in graphene da 100 GHz.

[San Siro]

Originalmente inviato da nickanonimo72

Wow

Quasi per gioco, sei anni fa, due ricercatori russi, Kostya Novoselov (36 anni) e Andre Geim (51 anni), usando un normale nastro adesivo e un blocco di grafite (la stessa che sta al centro delle matite, carbonio puro), riuscirono a isolare il foglio più sottile del mondo: spesso quanto un solo atomo (di carbonio, naturalmente). Così impalpabile ed essenziale che viene considerato un materiale bidimensionale. Si chiama grafene.


Nessuno c'era riuscito prima. Non solo: molti credevano impossibile che un materiale così cristallino e sottile potesse essere stabile a temperatura ambiente. Il "gioco" dei due amici è stato premiato ieri con il Nobel per la fisica, un record per una ricerca così recente (pubblicata su «Science» nell'ottobre 2004) e per l'età di Novoselov: è il più giovane ricercatore ad avere preso il riconoscimento per la fisica dal 1973.

Meno facile, una volta "incollato" il sottilissimo strato di carbonio allo scotch, è stato capire che veramente si trattava di un unico strato di carbonio. Ma i due, oggi professori dell'università di Manchester, ci sono riusciti, lo hanno caratterizzato elettricamente mostrando che aveva le proprietà previste a tavolino. Oltre a essere una miniera di informazioni per la ricerca di base (ha eccezionali proprietà quantistiche), il grafene ha anche moltissime applicazioni pratiche: è il più forte materiale mai creato, 100 volte più dell'acciaio. Se si facesse un'amaca di un metro quadrato (fino a oggi sono riusciti a produrre fogli di 70 cm), sarebbe spessa quanto un atomo ma potrebbe reggere un gatto.

Come conduttore di elettricità funziona bene come il rame, e come conduttore di calore è eccezionale: il migliore. Inoltre è quasi trasparente, ma è così denso che nemmeno l'elio, il più piccolo gas atomico, può attraversarlo. Poiché è praticamente trasparente ma conduce elettricità, potrebbe essere usato per schermi tattili, o pannelli solari. Se inserito, nella plastica permetterebbe di fare materiali leggeri e sottili ma resistenti agli urti e alle alte temperature da usarsi nei satelliti, negli aerei o nelle auto. Inoltre «è già servito per creare transistor molto veloci: 300GHz, ma probabilmente si potranno raggiungere i teraherz», hanno detto gli esperti del comitato dei Nobel.

È formato da uno strato di carbonio spesso un atomo e questo lo rende il materiale più sottile al mondo: per ottenere una lastra di graphene alta un millimetro occorre sovrapporre tra loro un milione di questi strati. Ha una struttura esagonale formata da 6 atomi di carbonio uniti tra loro da legami molto resistenti: per bucare il graphene con un ago occorre esercitare una pressione di circa 41 newton/metro, come per il diamante. È così duro che un guscio d'uovo in graphene potrebbe sopportare tranquillamente il peso di un'automobile senza rompersi.
Andre Geim e Kostantin Novoselov lo hanno scoperto quasi per caso: si sono accorti che passando del normale scotch sulla mina di una matita vi restano attaccati minuscoli cristalli di carbonio. Ripetendo l'operazione più e più volte si ottiene una superficie di carbonio alta un atomo.
Ma un materiale così sottile e robusto dove potrebbe essere impiegato? Per esempio nello sviluppo di batterie di nuova generazione o nell'industria informatica. Il graphene ha eccezionali doti di conduttività elettrica e può resistere a tensioni un milione di volte superiori a quelle del rame. E basta orientarlo in modo diverso per trasformarlo in un semiconduttore dalle prestazioni di gran lunga più elevate rispetto al silicio. IBM sta già sperimentando un microchip in graphene da 100 GHz.

Qual è invece la velocità del silicio?

[9999]

Originalmente inviato da San Siro

Qual è invece la velocità del silicio?

Credo sia molto più bassa. Se ricordo bene, qualche anno fa alcuni gamers estremi erano riusciti ad arrivare sui 5 Ghz, ma avevano dovuto usare un gas liquido per il raffreddamento. Intel e AMD hanno praticamente raggiunto il limite col silicio e questa architettura. Non a caso, nelle generazioni di chips precedenti il numero della frequenza era in bella mostra; ora invece puntano sul numero dei cores.

[San Siro]

Originalmente inviato da 9999

Credo sia molto più bassa. Se ricordo bene, qualche anno fa alcuni gamers estremi erano riusciti ad arrivare sui 5 Ghz, ma avevano dovuto usare un gas liquido per il raffreddamento. Intel e AMD hanno praticamente raggiunto il limite col silicio e questa architettura. Non a caso, nelle generazioni di chips precedenti il numero della frequenza era in bella mostra; ora invece puntano sul numero dei cores.

Mi ricordo, sì.
Allora vuol dire che siamo di fronte a un incremento pazzesco, posto però che si riesca a operare a quelle dimensioni.

[9999]

Originalmente inviato da San Siro

Mi ricordo, sì.
Allora vuol dire che siamo di fronte a un incremento pazzesco, posto però che si riesca a operare a quelle dimensioni.

Molto probabile. Si tratterebbe quindi di un notevole salto qualitativo. Ma ci sono cmq altri problemi: prima di tutto, quanto costa produrli? Essendo una nuova tecnologia i costi iniziali saranno elevati. E poi: gli altri componenti (bus, hard drive, ram, ecc) riusciranno a supportare quelle velocità? Se la cpu gira ad una frequenza pazzesca ma qualche componente (il cosiddetto collo di bottiglia) non ci sta dietro, a che serve? Aspettiamo e speriamo bene...

PS: forse dovremmo andare nella sez. computer

[San Siro]

Originalmente inviato da 9999

Molto probabile. Si tratterebbe quindi di un notevole salto qualitativo. Ma ci sono cmq altri problemi: prima di tutto, quanto costa produrli? Essendo una nuova tecnologia i costi iniziali saranno elevati. E poi: gli altri componenti (bus, hard drive, ram, ecc) riusciranno a supportare quelle velocità? Se la cpu gira ad una frequenza pazzesca ma qualche componente (il cosiddetto collo di bottiglia) non ci sta dietro, a che serve? Aspettiamo e speriamo bene...

PS: forse dovremmo andare nella sez. computer

Beh, se vogliamo restare nella sezione macro, possiamo ricordare che un noto economista, non mi ricordo chi, osservò che per produrre oggi un quartetto di Mozart occorre lo stesso tempo e lo stesso numero di persone dei tempi di Mozart.
Questo per dire che in certi settori, fra cui quello dei servizi, i guadagni di produttività sono limitati.

[nickanonimo72]

Originalmente inviato da 9999

Molto probabile. Si tratterebbe quindi di un notevole salto qualitativo. Ma ci sono cmq altri problemi: prima di tutto, quanto costa produrli? Essendo una nuova tecnologia i costi iniziali saranno elevati. E poi: gli altri componenti (bus, hard drive, ram, ecc) riusciranno a supportare quelle velocità? Se la cpu gira ad una frequenza pazzesca ma qualche componente (il cosiddetto collo di bottiglia) non ci sta dietro, a che serve? Aspettiamo e speriamo bene...

PS: forse dovremmo andare nella sez. computer

Si...ma la rivoluzione grafene non investe solamente il campo informatico......
Le applicazioni sono infinite...perchè ha caratteristiche meccaniche eccezionali oltre a quelle conduttive, elettriche, quantistiche etc......e può essere combinato ad altre sostanze come le plastiche.....

Batterie, celle solari, aerospazio, costruzioni, chi più ne ha più ne metta......

Siamo di fronte ad una scoperta epocale tale quanto l'invenzione delle materie plastiche.....

[frankyone]

Con il silicio si arriva a costruire transistor che lavorano fino a 10 Ghz ma in realtà a quelle frequenze il silicio non viene più usato e si usa un altro semiconduttore cioè l'arseniuro di gallio: è questo il materiale con il quale vengono costruiti i transistor che si trovano nelle nostre comuni antenne paraboliche per la tv sat.


Grafene

Il grafene è un materiale costituito da uno strato monoatomico di atomi di carbonio (avente cioè uno spessore equivalente alle dimensioni di un solo atomo).

Come suggerisce la desinenza -ene del nome, gli atomi sono ibridati nella forma sp2, e si dispongono quindi a formare esagoni con angoli di 120°. In presenza di imperfezioni (pentagoni o ettagoni invece degli esagoni), la struttura si deforma: quando ci sono 12 pentagoni, si ha un fullerene. La presenza di singoli pentagoni o ettagoni provoca invece increspature della superficie.

Il grafene viene ottenuto in laboratorio dalla grafite. I cristalli di grafite vengono trattati con una soluzione fortemente acida a base di acido solforico e nitrico, e successivamente ossidati ed esfoliati fino a ottenere cerchi di grafene con gruppi carbossilici ai bordi. Mediante trattamento con cloruro di tionile (SOCl2), queste molecole periferiche vengono trasformate in cloruri acilici (alogenuri acilici composti da un acile e un atomo di cloro) e poi in ammidi. Il risultato è un cerchio di grafene solubile in tetraidrofurano, tetraclorometano e dicloroetano.

Le scoperte sul grafene e le sue applicazioni (realizzazione di un transistor) conseguite nel 2004[1] sono valse il premio Nobel per la fisica 2010 ai due fisici Andre Geim e Konstantin Novoselov dell'Università di Manchester.

Grafene - Wikipedia

[frankyone]

edit.

[bedo]

vi sono titoli quotati che trattano, producono , lavorano il GRAPHENE ?
potreste indicare isin ?

GRAZIE PER LA COLLABORAZIONE