(Phys.org) —Quando due fogli di grafene sono impilati in modo speciale, è possibile raffreddare il grafene con un laser invece di riscaldarlo, Lo hanno dimostrato i ricercatori dell'Università di Manchester.

In un articolo pubblicato su Nano lettere , un team multinazionale di scienziati tra cui il dottor Aravind Vijayaraghavan di Manchester, Il professor Ado Jorio di Belo Horizonte in Brasile e il professor Lukas Novotny di Zurigo hanno mostrato come la luce laser interagisce con un tipo speciale di grafene per raffreddarlo. Ciò renderebbe possibile rendere i dispositivi elettronici di grafene più freddi e veloci semplicemente puntando un laser su di esso.

Nel loro esperimento, gli scienziati hanno usato due fogli impilati di grafene, ma con un foglio ruotato di 11,3° rispetto all'altro. I laser sono comunemente usati per rendere le cose più calde, bruciarli o anche fondere il metallo. Ma questo cosiddetto "grafene a doppio strato attorcigliato" ha proprietà davvero uniche. A combinazioni speciali di angolo di torsione ed energia laser, accade l'esatto contrario.

Dottor Vijayaraghavan, che guida il Gruppo Materiali Nanofunzionali, spiega "In qualsiasi materiale, il calore è immagazzinato nelle vibrazioni degli atomi; in un materiale caldo, gli atomi vibrano più velocemente che in un materiale più freddo. Quando un laser di un'energia specifica (colore) viene illuminato su questo grafene contorto, le particelle di luce nel laser (chiamate fotoni) assorbiranno l'energia di vibrazione degli atomi, raffreddando così il sistema."

Nick Clark, uno studente di dottorato nel gruppo di Vijayaraghavan, descrive come viene prodotto questo speciale grafene. "Quando produciamo fiocchi di grafene usando del nastro adesivo, alcuni fiocchi hanno bordi dritti, dando un'indicazione della direzione in cui sono orientati gli atomi. Identifichiamo due di questi fiocchi, e poi allinearli in modo che i bordi dritti siano ad angolo fisso. L'angolo che dobbiamo produrre dipende dal colore della luce laser che utilizzeremo".

Secondo il dottor Vijayaraghavan, questa nuova scoperta ha enormi implicazioni tecnologiche. Aggiunge "Come avrai potuto sperimentare, se un chip per computer funziona velocemente, fa molto caldo. Questo sarà vero anche per i futuri chip per computer che potrebbero essere realizzati con il grafene. Se è possibile raffreddare il chip, allora può funzionare più velocemente. Attualmente, le persone usano l'aria condizionata, acqua fredda o persino azoto liquido per mantenere freschi i loro computer. Un futuro computer al grafene potrebbe essere raffreddato puntandoci sopra un laser".