Povestea științei de acoperire a tehnologiei grafenului Revista
PE PAGINA FRONTALĂ
Tehnicienii companiei spaniole Graphenea Ralph Gay, Amaya Zurutuza și Beatriz Alonso lucrează la o mașină la CIC-Nanogune din San Sebastián în care are loc depunerea elementelor precum grafenul în straturi metalice extrem de subțiri.
Situat într-o clădire magnifică din secolul al XVIII-lea, în inima orașului Stockholm, Muzeul Nobel De la inaugurare (în 2001, coincidând cu centenarul premiilor), a devenit una dintre marile atracții ale capitalei suedeze. În interior puteți recrea istoria fondatorului premiilor și puteți revedea viața și descoperirile celor aproape 800 de personaje premiate.
După câteva săptămâni închise pentru renovări, pentru câteva zile una dintre cele mai atractive camere din acest muzeu a fost din nou accesibilă publicului, galeria dedicată pieselor și suvenirurilor donate de oameni care au primit cel mai faimos premiu din lume .
Totul pare să indice că camera amintirilor oamenilor de știință Nobel va rezerva de acum pe un raft pentru o piesă aparent umilă, un suport cu o rolă de bandă adezivă transparentă (ceea ce în Spania este cunoscut sub numele de zel, de către marcă) Dacă previziunea este confirmată, alături vor fi plasate câteva tranzistori minuscule și o bucată de grafit ca cea folosită pentru a face firele de creion. Această mică colecție de obiecte este cadoul pe care l-au făcut Fundația Nobel Oamenii de stiinta Andre Geim Da Konstantin Novoselov, premiat cu Premiul Nobel pentru fizică în anul 2010.
Nu a fost o glumă sau o lipsă de respect. Aceste mici piese sunt memoria și simbolul uneia dintre descoperirile care revoluționează lumea: un material numit grafen.
„Descoperirea grafenului a presupus o revoluție care poate fi comparată cu cea care s-a întâmplat cu materialele plastice; Oamenii de știință din întreaga lume investighează caracteristicile sale și mii de companii încearcă să descopere modul în care pot profita de acest nou material pentru aplicațiile și produsele lor ”, explică el. Isus al Fântânii, fondator și director al Graphenea, una dintre principalele companii spaniole specializate în producția de grafen.
Aplicațiile practice ale noului material sunt - literalmente - la îndemână, deoarece, fără a merge mai departe, Graphenea însuși a furnizat foile de grafen care Nokia folosește pentru a produce baterii noi, mai durabile și cu încărcare rapidă a telefonului mobil. „Reîncărcările actuale ale telefonului mobil pot dura aproape trei ore, dar conductivitatea electrică excelentă a grafenului permite noilor baterii să fie la capacitate maximă în mai puțin de o jumătate de oră”, spune De la Fuente. Următoarea provocare este integrarea grafenului în miezul bateriei și reducerea timpului de reîncărcare la mai puțin de un minut și durata acestuia la mai mult de două zile. Calea este deschisă, iar compania finlandeză de telefonie mobilă vrea să câștige jocul.
Versatilitatea acestui material pare să nu aibă sfârșit: pe lângă electronică și informatică, este folosit pentru a construi baterii, antene de comunicații, supape și proteze medicale, filtre de înaltă eficiență și un etcetera lung.
Memoria 2010 a laureaților Nobel amintește că Andre Geim Da Konstantin Novoselov a primit premiul la Stockholm pentru „experimentele lor inovatoare cu grafen”. Momentul său de glorie a fost un exemplu singular al ceea ce este cunoscut sub numele de serendipitate, o descoperire norocoasă sau întâmplătoare. Așa cum ar spune poeții, cele mai importante lucruri din viață sunt uneori în fața ochilor noștri, trebuie doar să le acordăm o atenție deosebită.
La mijlocul anului 2003, Geim și Novoselov lucrau în laboratorul lor de la Universitatea din Manchester - unele povestiri fictive specifică faptul că a fost o după-amiază de vineri cu coridoarele practic goale - încercând să descopere proprietățile electrice ale grafitului și posibila sa aplicare în tranzistoare. Pentru a obține foi subțiri de material, cei doi cercetători de origine rusă s-au gândit să aplice o metodă de casă cu grafit pe care o cunoșteau de la colegii lor experți în minerale. Pentru a curăța probele de murdărie și praf înainte de a le pune sub microscop, oamenii de știință folosesc o bucată de bandă ca o mătură în care aderă straturile de suprafață nedorite. Viitorii câștigători ai Premiului Nobel pentru fizică au crezut pe bună dreptate că, dacă ar aplica o bandă de bandă pe o bucată de grafit, ar putea extrage cu ușurință un strat subțire de material, unde poate fi observată structura grafenului, material descris teoretic în 1962, dar că până atunci În acest moment, nu fusese posibil să se izoleze în condiții normale.
„Pentru a vă face o idee despre una dintre principalele caracteristici fizice ale noului material, amintiți-vă că pentru a avea o foaie de grafen cu o grosime similară cu cea a unui folio, ar trebui stivuite un milion de foi de grafen”, explică el. grafic Jose Antonio Martinez, Vicepreședinte al Graphenano, una dintre companiile spaniole specializate în producția acestui derivat unic de carbon pur.
Este posibil să nu se facă niciodată o carte cu grafen, dar nu există nicio îndoială că noul material se integrează rapid în viața noastră. „Dacă sunteți pasionați de sporturi precum tenisul de paddle, este foarte posibil ca următoarea dvs. rachetă să aibă un material compozit sau compozit care conține grafen, ceea ce îi conferă ușurință și rezistență extraordinară”, spune José Antonio Martínez. Într-un utilitar mai sofisticat, sectorul aeronautic lucrează la utilizarea grafenului în elemente esențiale ale aeronavelor, cum ar fi software-ul și conexiunile electrice - unde se poate obține mai multă eficiență și o utilizare mai bună a spațiului - și fuzelajul - greutate mai mică și rezistență mai mare la purta-.
Geim și Novoselov au simțit deja în 2003 că descoperirea lor era importantă și cu multe aplicații practice imediate. Ca prim pas în diseminarea descoperirii, în octombrie 2004, viitorii laureați ai premiului Nobel au publicat o lucrare în prestigioasa revistă Ştiinţă, într-un articol - semnat cu colaboratorii săi Morozov, Jiang, Zhang, Dubonos, Grigorieva și Firsov - care a devenit legendă.
Graba grafenului începuse, afectând toate domeniile cercetării, producției și dezvoltării aplicațiilor. În domeniul brevetelor, de exemplu, un raport al companiei specializate CambridgeIP Februarie a acestui an indică faptul că între 2007 și 2013 un total de 7.351 brevete Internațional privind procesele de fabricație și aplicațiile grafenului. IBM este liderul mondial în brevete asupra acestui material, înaintea unor companii precum Samsung Da Xerox. Dar, pe țări, China ocupă primul loc în lume, cu 2.204 brevete, urmată de S.U.A (1.754), Coreea de Sud (1.160) și Marea Britanie (54). Universitatea din Manchester, unde părinții grafenului (Geim și Novoselov) continuă să lucreze, a planificat construirea unui centru orbitor specializat în noul material, Institutul Național de Grafen, cu un buget inițial de 61 de milioane de lire sterline (71,5 milioane de euro).