Da qualche anno a questa parte si sono intensificati gli studi su un nuovo materiale, che sembra prestarsi a innumerevoli applicazioni e dimostra una versatilità davvero fuori dal comune.
E pensare che per isolarlo è “bastato” imprimere numerosi strappi con dello scotch, assottigliando sempre più un pezzo di grafite. Grazie all’intuizione geniale di due fisici, Andrej Gejm e Konstantin Novosëlov, si è riusciti a strappare strato per strato la grafite, fino a farla arrivare ad uno spessore molecolare. Sì, perché il grafene altro non è che il costituente strutturale “primitivo” della grafite.
La grafite ha un’organizzazione simile ad un libro, in cui il grafene costituisce le pagine: riuscendo ad isolare la componente più sottile, se ne trae un foglietto con lo spessore di un solo atomo. Questo monostrato, composto da atomi di carbonio disposti a maglie esagonali, mostra proprietà qualitativamente di gran lunga superiori alle leghe più comuni.
Basterebbe anche solo dire che questo materiale è 200 volte più resistente dell’acciaio, raggiungendo la resistenza meccanica del diamante, ma 6 volte più leggero. Possiede la flessibilità della plastica e la sua peculiarità sta nell’essere superconduttore per elettricità e calore (molto meglio del rame, che oppone più resistenza al flusso di energia). Inoltre, un solo grammo di questa sostanza può raggiungere i 2.630 m2 di superficie, oltre a conservare le proprie caratteristiche chimico-fisiche anche qualora le foglie di grafene fossero piegate o perforate.
Le sue specifiche tecniche lasciano infinito spazio all’immaginazione per tutti i suoi possibili ambiti di applicazione. Al MWC di Barcellona, ad esempio, l’italianissima Italcementi ha portato in esposizione una riproduzione che mostra il grafene nel contesto del riscaldamento domestico. Se incorporato nel calcestruzzo – non alterandone l’efficienza, ma solo il tipico comportamento isolante – il grafene può condurre il calore e fungere da riscaldamento a pavimento o a parete. La soluzione è congeniale dal punto di vista dell’efficacia e del risparmio energetico, tanto da richiedere anche poca manutenzione.
Altre applicazioni di questo straordinario materiale sono già previste nell’industria della moda e nell’edilizia, rivoluzionando gli assetti industriali con innumerevoli vantaggi. Nell’ambito sportivo, se nelle suole si aggiunge l’1% di componenti in grafene, la loro resistenza viene implementata del 50 percento. Nelle racchette da tennis, l’aggiunta di grafene al telaio consente una maggiore ridistribuzione della massa della racchetta, conferendole più agilità.
Una delle più interessanti e rilevanti nel quotidiano potrebbe essere il suo utilizzo nelle batterie elettriche, sia per le automobili sia per gli smartphone Android. Grazie alla superconducibilità del materiale, la loro velocità di ricarica risulterebbe maggiore e la possibilità di usura diminuirebbe significativamente.
Anche nell’ambito sanitario si stanno per avere notevoli riscontri, dall’invenzione di un tatuaggio in grafene per rilevare i principali parametri vitali, fino al suo utilizzo per isolare le proteine nel nostro organismo e studiarle nella loro struttura e funzionalità.