Le foreste di nanotubi di carbonio possono essere coltivate in varie forme. L'ispezione più ravvicinata con un microscopio elettronico consente di vedere come i singoli nanotubi si tengono l'un l'altro in posizione verticale. In un microscopio elettronico a trasmissione è possibile contare il numero di pareti nei singoli nanotubi. La barra della scala è 100 µm, 1 µm e 20 nm. Credito:foto:Daniel Dahlin
I nanotubi di carbonio e il grafene sono costituiti solo da un paio di strati di atomi di carbonio, ma sono più leggeri dell'alluminio, più forte dell'acciaio e può piegarsi come le bobine di una molla. Il fisico Niklas Lindahl dell'Università di Göteborg, Svezia, ha studiato le proprietà uniche dei materiali, che in futuro potrebbe portare a un miglioramento dell'elettronica e della luce, materiale forte.
La nanotecnologia potrebbe rivoluzionare la produzione di nuovi tipi di materiali. Niklas Lindahl ha studiato i nanotubi di carbonio e il grafene, che sono tubi e lastre piane costituite da un sottile strato di atomi di carbonio. Le loro proprietà uniche li rendono interessanti da utilizzare in qualsiasi cosa, dai materiali compositi alle biciclette, ai componenti elettronici del computer.
Nella sua tesi, Niklas Lindahl dimostra come possono essere realizzati i nanotubi di carbonio, e le loro proprietà meccaniche. Nelle giuste condizioni, ha usato un gas carbonioso per far crescere i nanotubi di carbonio come foreste, atomo per atomo. Le "foreste" sono costituite da milioni di nanotubi di carbonio che, pur essendo di pochi nanometri di diametro, sostenetevi l'un l'altro come gambi in un campo di grano. I tubi, che sono più leggeri dell'alluminio e più resistenti dell'acciaio quando vengono allungati, potrebbe essere piegato come le bobine di una molla.
La nanotecnologia può portare a un'elettronica più efficiente dal punto di vista energetico. Credito:Foto:Università di Göteborg
Niklas Lindahl dimostra anche come le membrane di grafene possono essere piegate. Nonostante il fatto che le membrane fossero costituite solo da un paio di strati di atomi, la loro rigidità alla flessione potrebbe essere determinata utilizzando le stesse equazioni utilizzate per calcolare le deformazioni nelle grandi sfere di acciaio. Le membrane di grafene hanno molti usi, compresi i generatori di frequenza variabile nei telefoni cellulari, e sensori di massa con la capacità di misurare singoli atomi.
La tesi dimostra anche come membrane di grafene simili possano fornire un'elettronica più efficiente dal punto di vista energetico in futuro. Per esempio, gli elettrodi di grafene sospesi possono cambiare la corrente in modo più efficace attraverso i transistor a nanotubi di carbonio combinando il controllo sia meccanico che elettrico della corrente.
