Andre Geim e Konstantin Novoselov hanno vinto il Premio Nobel per la Fisica. I due sono stati insigniti del riconoscimento per la loro attività pionieristica sul grafene, una forma di carbonio dello spessore di un atomo.
Andre Geim e Konstantin Novoselov hanno vinto ieri il Premio Nobel per la Fisica. I due sono stati insigniti del riconoscimento per la loro attività pionieristica sul grafene, una forma di carbonio dello spessore di un atomo. L’Accademia Svedese delle Scienze ha definito il grafene ”il reticolo atomico perfetto”, e ha elogiato Geim, 51 anni, e Novoselov, 36, ”per aver dimostrato che il carbonio quando assume una forma così piatta ha proprietà eccezionali nel mondo straordinario della fisica quantistica”.
ECCO COS’E’ IL GRAFENE
E’ un sottilissimo strato di carbonio, dello spessore di un solo atomo, la scoperta che ha portato i due scienziati russi Andre Geim e Konstantin Novoselov a conquistare il Nobel 2010 per la fisica.
Il nuovo materiale – il più sottile esistente, ma anche il più resistente – è il grafene (derivato dalla normalissime grafite, quella contenuta in una matita), e in un futuro non lontano potrebbe diventare un protagonista della nostra vita di tutti i giorni. Una scoperta tanto importante – esposta in un articolo dell’ottobre 2004 sulla rivista Science – da già aver fatto guadagnare a due ricercatori russi una serie di prestigiosi riconoscimenti, dall’EuroPhysics Prize alle medaglia dell’Accademia delle Scienze degli Stati Uniti e della Royal Society.
I due peraltro sono fra gli scienziati più giovani mai premiati dal Nobel (52 anni Geim, originario di Soci, sulle rive del Mar Nero, appena 36 Novoselov di Nizhny Tagil, sugli Urali, entrambi attivi in Gran Bretagna all’Università di Manchester). Quanto alle possibilità di utilizzo del grafene, la sua struttura evidenzia ottime caratteristiche come conduttore: il suo spessore pressoché invisibile poi lo indica come base ideale per sistemi a semiconduttori. Gli attuali chip – cuore di ogni dispositivo elettronico – infatti sono basati sul silicio, che tuttavia ha limiti invalicabili: i circuiti più sottili sono i più efficienti dal punto di vista energetico ma al di sotto di un certo spessore quelli al silicio smettono di funzionare. I primi transistor a grafene invece sono estremamente efficienti e, come suggerisce la stessa Accademia Svedese, "probabilmente siamo alle soglie di una nuova miniaturizzazione" che potrà portare alla nascita di touch screen sottili come un foglio e resistentissimi, ma anche a celle trasparenti per catturare l’energia solare o sensori sensibilissimi in grado di registrare ogni variazione nel livello di inquinamento. Dalla matita agli aerei di domani, dalla fragite al grafene, il cammino del carbonio, grazie a Geim e Novoselov, sembra solo agli inizi.
MAIANI (CNR): STUDI GRAFENE ‘DI CASA’ IN ITALIA
Sono di casa in Italia le ricerche sul grafene, il nuovo materiale rivoluzionario la cui scoperta è stata premiata oggi con il Nobel per la Fisica. Lo rileva il presidente del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr), il sammarinese Luciano Maiani, osservando che numerosi laboratori italiani, molti dei quali nell’ambito dello stesso Cnr, stanno ottenendo risultati interessanti in questo campo. ”Il grafene – spiega – è una specie di ‘tappeto’ dallo spessore di un solo atomo con una struttura ad esagoni di carbonio molto denso, flessibile, conduttore di elettricità e di calore. Le possibili applicazioni tecnologiche sono enormi”. A soli sei anni dalla scoperta del grafene sono numerosissime le ricerche su questo materiale in corso in molti campi, dall’elettronica e dalla struttura della materia fino alle particelle elementari, aggiunge Maiani. Entusiasta del Nobel alla scoperta del grafene anche il direttore del Dipartimento Materiali e dispositivi del Cnr, Massimo Inguscio. ”Il grafene – osserva – è un materiale incredibile perché la sua struttura è fatta in modo tale che al suo interno gli elettroni si muovono come particelle relativistiche”, obbedendo perciò alle leggi della fisica quantistica. In Italia lavorano su questo materiale il Laboratorio Europeo per la Spettroscopia Non lineare (Lens) dell’Istituto nazionale di ottica del Cnr (dove si creano le strutture esagonali tipiche del grafene per studiare effetti di fisica fondamentale) e il laboratorio Nest (National Enterprise for nanoScience and nanoTechnology) nato da Scuola Normale di Pisa e Istituto di Nanoscienze del Cnr. E’ appena partito, prosegue Inguscio, un progetto nazionale sul grafene chiamato Atom based nanotechnologies (Nanotecnologie basate sul controllo degli atomi) con l’obiettivo di comprendere fino in fondo le proprietà di questo materiale. Delle applicazioni del grafene in campo ambientale (ad esempio per costruire sensori di nuova generazione) si occupa anche l’Istituto di microelettronica del Cnr nelle sedi di Catania e Bologna, mentre a Trento l’Istituto per l’Officina dei Materiali (Iom-Cnr) guarda agli aspetti relativi alla diagnostica.
GRAZIE A UNA RANA GEIM VINSE ANCHE L’IGNOBILE PREMIO IG-NOBEL
Infine una curiosità: Andre Geim è l’unico ad aver vinto sia il riconoscimento di Stoccolma che il premio IgNobel, quello alla scienza ‘da ridere’, assegnato ogni anno dalla rivista Annals of Improbable Research e dall’università di Harvard.
Geim vinse l’IgNobel nel 2000, insieme con Michael Berry, per aver fatto levitare una rana viva grazie a un forte campo magnetico. L’esperimento servì a confermare la teoria che con il magnetismo indotto, in questo caso da un solenoide, è sempre possibile trovare un punto di equilibrio tra la forza di gravità e la repulsione magnetica, ed è illustrato in un articolo pubblicato dall’European Journal of Physics.
