I ricercatori dell'UCL stanno aiutando a svelare i segreti di un materiale che potrebbe essere utilizzato in una nuova generazione di dispositivi elettronici.

Il grafene è un foglio di carbonio dello spessore di un solo atomo:il materiale più sottile conosciuto nell'universo e il più forte mai misurato.

È 200 volte più resistente dell'acciaio e può trasportare un milione di volte più elettricità del rame.

Queste proprietà danno al grafene una serie di potenziali nuove applicazioni, come il suo utilizzo nei circuiti di computer più veloci o telefoni cellulari più potenti, ma i fogli di grafene sono difficili e costosi da produrre.

Il professor Dario Alfè e la dott.ssa Monica Pozzo (UCL Earth Sciences) fanno parte di un gruppo che cerca di comprendere e caratterizzare i meccanismi per la crescita del grafene per un particolare metodo di produzione.

Il metodo, nota come decomposizione chimica da vapore, comporta l'invio di molecole di idrocarburi su una superficie di iridio che viene riscaldata tra la temperatura ambiente e i 1000 gradi.

Quando colpiscono la superficie queste molecole perdono i loro atomi di idrogeno, che volano nello spazio, lasciando i restanti atomi di carbonio attaccati all'iridio, dove iniziano ad autoassemblarsi in piccole “nano-strutture”. Le nanostrutture alla fine si sviluppano in fogli di grafene completamente formati.

Professor Alfè, Il dott. Pozzo e i loro colleghi guidati dal dott. Alessandro Baraldi e dal dott. Silvano Lizzit presso ELETTRA, il laboratorio di luce di sincrotrone di Trieste, Italia, hanno iniziato a svelare come avviene questo processo, e quindi come potrebbe essere controllato.

Il professor Alfè ha dichiarato:“Questo metodo per coltivare il grafene è ben noto; però, il meccanismo che ci porta da una superficie ricoperta di carbonio alla formazione di un foglio di grafene completamente formato è ancora da capire.

“Abbiamo scoperto che la crescita del grafene inizia con la formazione di piccole isole di carbonio con un'insolita struttura a cupola, in cui solo gli atomi perimetrali sono legati al substrato di iridio mentre gli atomi centrali si staccano da esso, facendo rigonfiare l'isola al centro.

“La struttura ricorda quella dell'edificio dell'Eden Project in Cornovaglia. Abbiamo anche scoperto che la dimensione di queste "nanodome geodetiche" dipendeva dalla temperatura del substrato di iridio, e la procedura di manipolazione, suggerendo possibili percorsi per controllare la dimensione dei fogli di grafene su scala nanometrica.

“Questi potrebbero essere utilizzati in futuro come elementi costitutivi per circuiti elettronici di nuova generazione, ad esempio per rendere i computer molto più veloci, o telefoni cellulari che inviano dati a velocità molto più elevate”.

Fornito da University College London (notizie:web)