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Il grafene, un “super-materiale” scoperto dagli scienziati russi Andre Geim (Andrej Gejm) e Konstantin Novoselov, sta già rimodellando il mondo in cui viviamo. 160 volte più resistente dell’acciaio, può trasferire segnali elettrici 250 volte più velocemente del silicio. E conduce anche il calore 10 volte più efficientemente del rame.
Dal 2010, quando Geim e Novoselov hanno vinto il premio Nobel per la Fisica per la loro scoperta rivoluzionaria, varie aziende hanno ulteriormente studiato il materiale, ma la sua produzione di massa è stata ritardata. Il grafene è difficile da produrre in quantità industriali.
Nel 2018, tuttavia, il super-materiale è finalmente riuscito a fare breccia sul mercato nel momento in cui il marchio di abbigliamento sportivo londinese Vollebak, ha prodotto una giacca in grafene dal prezzo di 595 euro. Tutti i 1.000 esemplari sono andati esauriti in meno di tre giorni.
La giacca punta sulla capacità del grafene di conservare calore, condurre elettricità e respingere i batteri; ma il processo di produzione non è facile. Il primo passo è trasformare la grafite grezza in nanoparticelle di grafene. Quindi, le piccole particelle di grafene sono mescolate con poliuretano per creare una membrana incredibilmente sottile che in seguito viene unita al nylon.
“L’aggiunta di grafene al nylon cambia radicalmente le sue proprietà meccaniche e chimiche: ad esempio de il nylon non potrebbe naturalmente condurre calore o energia, mentre ora può”, ha spiegato la società. “Dato che il grafene ha uno spessore di un solo atomo, puoi farlo senza aggiungere un solo grammo di peso.”
La serie Mate 20x, appena annunciata da Huawei Technologies, segna la prima volta che il grafene è stato utilizzato in uno smartphone. Il telefono verrà raffreddato da un sistema che utilizza una combinazione di film di grafene e di vapor chamber. Secondo la società, ciò consente al telefono di rimanere a pieno regime per un lungo periodo di tempo e di fornire “un’esperienza più fluida e soddisfacente”.
Molte proprietà della pallina da golf, come velocità, rotazione e durata dipendono dal suo nucleo. Callaway Golf Co. ha lanciato una nuova famiglia di palle da golf dual-core Chrome Soft, in cui mescola il grafene al consueto materiale di gomma per formare un nucleo esterno più sottile. Secondo la compagnia, queste palle offrono una rotazione del driver più bassa e un angolo di lancio più alto.
“Quando inizialmente lo abbiamo sperimentato nel nucleo della pallina da golf, siamo rimasti stupiti nel trovare un miglioramento della durata di oltre il 200%”, ha affermato la società. Il processo di produzione, però, non è stato facile. “Ci sono voluti mesi di sviluppo per capire come aggiungere in modo omogeneo un nano-materiale così fine nella miscela del nucleo di gomma”.
Nel 2018, la società di articoli sportivi Head, una delle prime ad usare il grafene, ha messo sul mercato una nuova linea di racchette da tennis. Secondo l’azienda, il materiale fornisce una distribuzione ottimale del peso e riduce la deformazione nella testa della racchetta, garantendo un migliore controllo.
Gli anelli di grafene sono posizionati attorno al telaio per aumentare la stabilità torsionale e fornire un migliore trasferimento di energia nel colpo. I passacavi consentono un maggiore movimento delle corde, il che si traduce in un potente effetto trampolino.
La casa automobilistica americana Ford progetta di promuovere l’uso del grafene nella produzione automobilistica per rendere le macchine più leggere e più resistenti. L’azienda desidera utilizzare il materiale per componenti quali common rail per l’iniezione del carburante e testata del motore.
Il grafene potrebbe anche aiutare a ridurre il rumore dal vano motore e a rendere le auto più silenziose.
Ford ha sviluppato componenti costituite da grafene miscelato con schiuma, con conseguente riduzione del rumore del 17 per cento, miglioramento del 20 per cento della resistenza e del 30 per cento della resistenza al calore. I modelli Mustang e F-150 saranno i primi a vedere montate queste innovazioni.
I ricercatori della Northwestern University degli Stati Uniti hanno proposto di utilizzare fogli di grafene per tingere i capelli. A differenza degli attuali coloranti chimici, il nuovo colorante non è tossico, ed è antibatterico e antistatico. È anche facile da usare, e le persone possono applicarlo da sole con uno spray.
Il grafene forma un film delicato attorno a ciascuna ciocca di capelli. Il metodo non richiede solventi tossici o ingredienti molecolari o calore estremo. Il colore dura almeno 30 lavaggi, proprio come qualsiasi altro colorante a base chimica. I capelli con grafene sono anche antistatici e antibatterici, quindi rimangono puliti più a lungo.
Le grandi scoperte scientifiche russe che ci proiettano nel futuro
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