La nuova frontiera della tecnologia è un ibrido vetro-grafene

Un mix tra grafene e vetro potrebbe presto cambiare il futuro dell’elettronica, della fotonica e perfino della tecnologia quantistica. Gli scienziati della Rice University hanno sviluppato un materiale ibrido rivoluzionario chiamato glafen, una fusione tra il celebre super-materiale a base di carbonio e il biossido di silicio, il principale componente del vetro.

Ma non si tratta del solito “sandwich” di materiali: il glafen non è semplicemente una somma di strati. Gli atomi di grafene e di biossido di silicio interagiscono direttamente a livello elettronico, creando una struttura chimicamente legata con proprietà completamente nuove.

Il glafen è stato creato grazie a un processo in due fasi a partire da un precursore liquido ricco di carbonio e silicio. Gli scienziati hanno messo a punto un ambiente controllato con precisione millimetrica, soprattutto per quanto riguarda l’ossigeno presente durante il riscaldamento. Il risultato? Prima si è formato il grafene, poi lo strato di vetro di biossido di silicio.

Le analisi successive, condotte con spettroscopia Raman, hanno rivelato vibrazioni anomale nel materiale: un chiaro indizio che tra gli strati esiste un forte legame elettronico, e non un semplice contatto meccanico.

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I modelli teorici e i calcoli quantistici eseguiti successivamente hanno confermato che il glafen si comporta come un nuovo tipo di semiconduttore. Gli strati scambiano parzialmente elettroni tra loro, creando una struttura con proprietà elettroniche uniche, che potrebbero essere personalizzate a seconda dell’applicazione.

“Non è solo la scoperta del glafen ad essere importante – ha spiegato Pulickel Ajayan, capo del team di ricerca – ma il fatto che abbiamo creato un metodo universale per sintetizzare materiali 2D ibridi con caratteristiche su misura.”

La scoperta del glafen apre nuove strade per l’ingegneria dei materiali: potremmo presto creare semiconduttori, circuiti e componenti ottici completamente nuovi, con prestazioni superiori e adattabili a ogni esigenza. Un passo decisivo verso una nuova era tecnologica, costruita atomo dopo atomo.

Fonte

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