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  • Un elemento di Nobel-ity:la connessione al carbonio di Michigan Techs

    Spirali di crescita su cristalli di grafite. I colori sono generati dal microscopio ottico per rivelare le caratteristiche. Immagine di Patrick Jaszczak.

    Chi avrebbe mai immaginato che la fine degli affari delle matite Dixon Ticonderoga No. 2 sarebbe stata un giorno la prossima grande cosa? John Jaszczak, forse.

    Non era poi così sorpreso che il Premio Nobel per la Fisica 2010 sia stato assegnato a due scienziati di origine russa che hanno creato fogli di carbonio sottili come un atomo, chiamato grafene, fatto di grafite. Jaszczak, professore di fisica e curatore aggiunto del Seaman Mineral Museum, è un fan di vecchia data del minerale e conosceva il loro lavoro premiato.

    Infatti, ha fornito ai ricercatori, Andre Geim e Konstantin Novoselov dell'Università di Manchester, con cristalli di grafite da utilizzare nei loro esperimenti. E, appare come coautore in uno dei loro articoli, "Mobilità del portatore intrinseco gigante nel grafene e nel suo doppio strato, "pubblicato in Lettere di revisione fisica .

    La grafite di Jaszczak non è la tua matita da giardino. Da circa dieci anni, ha fornito agli scienziati forme rare del minerale, soprattutto cristalli singoli di alta qualità, isolati da rocce di località selezionate che vanno da New York e California alla Tanzania.

    A causa della sua struttura cristallina potenzialmente più perfetta rispetto alla grafite sintetica, Geim e Novoselov probabilmente pensavano che la grafite naturale di Jaszczak potesse aiutarli a produrre grafene di qualità ancora migliore. Solo un atomo di spessore, è il nanomateriale più sottile e resistente al mondo, quasi trasparente e in grado di condurre elettricità e calore. “Quando producono il grafene dalla maggior parte della grafite, i fiocchi di grafene risultanti sono molto piccoli, in genere solo pochi micron di diametro, disse Jaszczak. “Utilizzando i nostri cristalli di grafite, che sono ben ordinate su una scala da 500 micron a diversi millimetri di diametro, gli scienziati sperano di poter ottenere un grafene che non sia solo di dimensioni maggiori ma di un grado di ordine più elevato. Il Dr. Geim sperava che il più alto grado di ordine avrebbe portato a proprietà elettroniche ancora più notevoli per il grafene risultante”.

    Jaszczak ha abbandonato l'attività di vendita di grafite nel 2008, consegnandolo alla Nanotech Innovations Enterprise gestita da studenti per uno dei loro progetti. Da allora, il team ha creato Naturally Graphite, “fornire alta qualità, cristalli di grafite naturale per la ricerca e l'istruzione” dal loro sito web, grafitecrystals.com. Tra i loro clienti ci sono NIST, i laboratori nazionali di Sandia e Brookhaven, Georgia Tech e MIT, che utilizzano i cristalli per la ricerca sul grafene e i substrati per la microscopia a scansione a effetto tunnel. Con i loro profitti, gli studenti sostengono il lavoro dell'Impresa, compresi programmi educativi per studenti e insegnanti delle scuole superiori.

    Nessuna grafite del Michigan Tech è stata utilizzata nella realizzazione del grafene vincitore del premio Nobel, Jaszczak sospira. Tuttavia, gli studenti di Nanotechnology Enterprise sono più che soddisfatti dei loro risultati di business. “Stiamo fornendo agli scienziati materiali che altrimenti non sarebbero disponibili, disse Jaszczak. “Ci piace anche dimostrare il nostro microscopio a scansione a effetto tunnel durante numerosi eventi di sensibilizzazione. Lo usiamo per mostrare la rete su scala atomica di atomi di carbonio su un cristallo di grafite e misurare la distanza del legame carbonio-carbonio. I bambini pensano che sia fantastico. Anch'io!»


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