Copiando il grafene

Il primo semiconduttore che presenta le stesse eccezionali caratteristiche del grafene è stato realizzato in Italia, a Pisa, dal Nest (Laboratorio nazionale per le nanoscienze e nanotecnologie) dell’Infm-Cnr (Istituto nazionale di fisica per la materia) e della Scuola Normale Superiore di Pisa.

Scavando la superficie di un semiconduttore con un raggio di ioni, i fisici hanno ricreato su di essa una nanoscultura che, per forma, è indistinguibile dal grafene originale, arrivando a confezionare un prodotto fuori dal comune. Il grafene, infatti, è costituito di un singolo strato di atomi, tutti di carbonio e legati tra loro a nido d’ape, struttura che consente agli elettroni di muoversi al suo interno con estrema facilità e a velocità altissime (vedi Galileo). Attualmente, però, produrre grafene in grandi quantità non è possibile, perché non è facilmente lavorabile né scalabile (riproducibile in diverse scale, cioè misure).

Invece, il semiconduttore utilizzato dai ricercatori del Nest come supporto è in arseniuro di gallio, già impiegato nella costruzione di transistor veloci e laser; questo materiale è facilmente lavorabile e scalabile e, una volta assunta la forma del grafene, ne assume anche le proprietà fisiche. La ricerca ha ancora più valore dal momento che tutte le tecnologie e le apparecchiature utilizzate sono quelle comunemente impiegate nella nanofabbricazione a livello industriale.

“Siamo davvero felici di essere stati i primi ad aver realizzato il grafene artificiale”, hanno commentato Vittorio Pellegrini e Marco Polini del Nest: “Crediamo che questa ‘copia’ già inserita in un semiconduttore – cioè proprio nel posto in cui la vuole l’industria – possa rendere le straordinarie proprietà del grafene più accessibili. Aver conseguito questo risultato ci permette di essere tra i primi a sfruttarne le possibili ricadute applicative”.

L’importanza dello studio, pubblicato nella sezione comunicazioni rapide di Physical Review B, è stata sottolineata anche dalla American Physical Society. (fe.f.)

Riferimento: Synopsis on Phys. Rev. B 79, 241406 (2009)