Negli ultimi anni la grafite ha visto aumentare il numero di estimatori; in particolare, alcune sue caratteristiche hanno permesso a questo materiale di essere ormai considerato uno tra i principali candidati quale conduttore del futuro.
Si tratta, infatti, di un materiale in grado di condurre l’elettricità ancora meglio di quanto riesca a fare il rame.
Inoltre, gode della stessa trasparenza del vetro e ha una resistenza maggiore dell’acciaio.
Da non sottovalutare anche la possibilità di essere piegato quasi come se si trattasse di semplice plastica; questa sua caratteristica permetterebbe, infatti, di impiegarlo per realizzare degli schermi touchscreen arrotolabili.
In particolare, a sorprendere è il grafene, un materiale ottenuto trattando la grafite per mezzo di una soluzione di acido solforico e nitrico.
Questo strato di atomi di carbonio, legati tra loro per mezzo di un reticolo esagonale, gode di proprietà incredibili, tra le quali possono essere indicate la capacità di allungamento (raggiunge il 120% della sua lunghezza) e la possibilità di condurre l’elettricità in modo molto più efficace del silicio (circa 250 volte meglio).
La grafite sembra avere la possibilità di rivoluzionare soprattutto il mondo dell’elettronica, grazie alla possibilità di condurre la corrente. Per i Pc del futuro si potrebbe fare ricorso proprio alla grafite, da utilizzare in alternativa all’attuale silicio.
Meritano di essere ricordate anche altre due sue caratteristiche; oltre all’elettricità, infatti, riesce a condurre il calore e a godere di una densità tale da non poter essere attraversata neppure dall’elio.
Se un tempo il termine grafene faceva unicamente venire in mente le mine utilizzate nella produzione della matite, a partire dal 2004 tutto è cambiato. Quell’anno, infatti, due ricercatori dell’Università di Manchester (Konstantin Novoselov e Andre Geim) sono riusciti ad ottenere, proprio dalla grafite, il grafene, la molecola bidimensionale che ha iniziato ad essere impiegata nei semiconduttori.
Il passo successivo è stato quello (ed è tuttora), di impiegarla per i processori, con vantaggi sia a livello dimensionale (e, di conseguenza, in termini di peso) che di velocità di esecuzione.
La scoperta è stata ritenuta talmente importante da portare i due ricercatori ad ottenere un Nobel.
Dal 2005, le maggiori università a livello mondiale hanno già dato il via a nuovi studi, l’obiettivo dei quali è quello di mettere a punto diverse apparecchiature innovative.
Come accaduto per molte altre scoperte avvenute nel corso della storia, anche quella del grafene è stata il frutto del caso o, meglio, dell’evento giusto al momento giusto. I due ricercatori erano soliti riservare i loro venerdì sera a degli esperimenti fuori dagli schemi classici.
Nel corso di una di queste serate, utilizzando del comune nastro adesivo per eliminare degli strati sottilissimi di carbonio presenti su un pezzo di grafite, hanno ottenuto come risultato uno strato monoatomico di atomi di carbonio.
Tra le possibili applicazioni future di tale materiale, nonostante le principali siano nell’ambito elettronico, ne possono essere ricordate altre, appartenenti ai settori più disparati.
Ad esempio, sarà possibile utilizzare la grafite per produrre batterie agli ioni di litio (in particolare, per il settore auto motive), oppure per ottenere pneumatici.
Anche all’interno dello stesso settore elettronico sono diversi i segmenti a poter beneficiare di tale materiale.
Ad esempio, nell’ambito della micro elettronica, la grafite migliora l’efficienza dell’illuminazione LED, oltre a dare l’opportunità di realizzare dei chip o dei transistor ultraveloci, attraverso i quali riuscire a raggiungere anche i teraherz.
Infine, i computer potrebbero risultare ancora più veloci e consumare una minore quantità di elettricità. Non deve essere dimenticata la possibilità di utilizzo della grafite per i pannelli fotovoltaici e per gli schermi tattili; in questo caso, sono la trasparenza e la qualità di conduttore elettrico a spiccare. Anche il mondo del trasporto potrebbe trarre vantaggio dall’utilizzo di grafite.
Quest’ultima, infatti, verrebbe utilizzata nella produzione dei componenti sia per vetture che per altri mezzi di trasporto come treni e aerei, grazie alla resistenza alle alte temperature e ad eventuali urti.
Le prime collaborazioni sono già state avviate; nel settore degli pneumatici, ad esempio, alcune aziende leader hanno deciso di sostituire il “carbon black” con il grafene all’interno delle mescole, ottenendo una maggiore impermeabilità e una resistenza ottimale al rotolamento. La grande conducibilità elettrica della grafite ha portato anche delle aziende che operano nella produzione di gomma (sia naturale che sintetica) ad impiegarla con successo.