Andre Geim e Konstantin Novoselov vincono il Nobel per la fisica

I ricercatori Andre Geim e Konstantin Novoselov hanno vinto il Nobel per la fisica. Geim ha 52 anni, mentre Novoselov ne ha 36. Entrambi hanno dedicato buona parte delle proprie ricerche allo studio del grafene, un materiale costituito da uno strato di atomi di carbonio utilizzato nei semiconduttori.

Grazie al loro lavoro, Geim e Novoselov hanno dimostrato che il carbonio sotto forma di un sottilissimo strato dello spessore di un atomo ha proprietà straordinarie legate alla fisica quantistica.

Il grafene è un materiale completamente nuovo, è il più sottile mai realizzato ed è molto resistente. È inoltre un buon conduttore di elettricità e conduce il calore come nessun altro materiale fino a ora conosciuto. La sua struttura lo rende sostanzialmente trasparente, ma è al tempo stesso impenetrabile: nemmeno l’elio, il gas con gli atomi più piccoli, può attraversarlo. Il Post ne aveva parlato qui.

La mina di una matita cambierà il futuro dell’industria elettronica. O, meglio, la scoperta che Andre Geim ha fatto nel 2004 analizzando la grafite della matita lasciata su un foglio. Geim ha scoperto che sul foglio era rimasto uno strato monoatomico (quindi dello spessore di un solo atomo) di atomi di carbonio legato tra loro esagonalmente. I test seguenti hanno dimostrato che questo grafene ha proprietà straordinarie: è dieci volte più forte dell’acciaio e, usato come conduttore, perde per strada molta meno energia di un chip medio usato dai computer attuali. Quando ne verrà affinata la produzione, verrà usato per costruire transistor che consumano poca energia. Come se non bastasse, il grafene è anche trasparente alla luce, il che rende ideale il suo uso nelle fibre ottiche e nei sistemi a cui sono collegate. I ricercatori stanno già lavorando su telecomunicazioni, televisori e pannelli solari basati sul grafene.

Geim e Novoselov hanno ottenuto il grafene da un pezzo di grafite, l’anima delle comuni matite che utilizziamo tutti i giorni per disegnare o prendere appunti. Utilizzando alcuni adesivi simili al normale nastro adesivo, i due ricercatori premiati con il Nobel hanno ottenuto uno strato sottilissimo di grafite dello spessore di appena un atomo, spiega il comunicato che annuncia il premio:

Grazie al grafene, i fisici possono ora studiare un nuovo tipo di materiali bidimensionali con proprietà uniche. Il grafene consente di realizzare esperimenti che danno nuove prospettive per la fisica quantistica. Anche un’ampia gamma di applicazioni pratiche saranno rese possibili come la creazione di nuovi materiali e la costruzione di nuovi dispositivi elettronici. I chip costruiti con il grafene saranno più veloci di quelli attuali realizzati con il silicio e consentiranno di avere computer più efficienti.

Il grafene è quasi del tutto trasparente, dunque potrà essere utilizzato per costruire una nuova generazione di touchscreen o di pannelli fotovoltaici. Il materiale di Geim e Novoselov può essere anche utilizzato insieme ad altre sostanze come la plastica, che diventa così un buon conduttore di elettricità e calore. I campi di applicazione sono molteplici: il grafene potrà essere utilizzato per esempio per realizzare i componenti dei satelliti, degli aeroplani e di altri mezzi di trasporto.

Novoselov e Geim lavorano insieme da anni. Andre Geim è nato a Sochi (Russia) nel 1958 e ha lavorato in numerosi atenei nel Regno Unito e in Danimarca. Ora è docente presso la University of Manchester dove lavora insieme a Konstantin Novoselov, nato sempre in Russia nel 1974 a Nizhny Tagil. La comissione del Nobel ha deciso di conferire il premio per i «loro esperimenti innovativi sul grafene, un materiale bidimensionale». Oltre alla fama, i due hanno anche conquistato il premio in denaro messo a disposizione dalla fondazione del Nobel per ogni premio: un milione di euro, che i due si dovranno spartire equamente.

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