Una doverosa premessa sul Grafene impone qualche passo indietro nel tempo a quando Konstantin Novoselov scoprì nel 2004 il grafene in un laboratorio Inglese che poi, nel 2010, gli valse insieme a Andre Geim il premio Nobel per la fisica “per esperimenti innovativi sul Grafene bidimensionale”.
Ma che cos’è il grafene? Appassionati ed esperti permettendo, il grafene è un materiale costruito su uno strato monoatomico di atomi di carbonio. Nella fattispecie si potrebbero fare delle distinzioni al fine di chiarire la sua natura bidimensionale. Quando gli atomi di Carbonio si legano in maniera casuale, si ottiene la grafite. “Sì” stiamo parlando del cuore delle matite da disegno.
Diversamente, quando gli atomi si legano in una struttura ordinata, nasce il diamante. Infine, arriviamo al Grafene, che si forma quando gli atomi di Carbonio si strutturano in maniera ordinata ma solo bidimensionalmente, assumendo l’aspetto di un “foglio” dello spessore di un singolo atomo (monoatomico).
A questo punto, in base ad un nuovo studio condotto, i ricercatori provano che l’aggiunta di calcio al grafene crea un superconduttore estremamente promettente, ma dove va a finire il calcio?
Straordinario studio condotto sul Grafene e atomi di calcio
L’aggiunta di calcio alla struttura composita del grafene, crea un superconduttore ad alta temperatura di transizione (Tc).
Nella nuova ricerca, un team guidato dall’Università australiana Monash, ha, per la prima volta, confermato ciò che accade realmente a questi atomi di calcio: sorprendendo tutti, il calcio va sotto sia il foglio superiore di grafene che un foglio inferiore “tampone”, “facendo galleggiare” il grafene su un letto di atomi di calcio.
Il grafene a iniezione di calcio superconduttore è una grande promessa per l’elettronica ad alta efficienza energetica e per l’elettronica trasparente.
Le proprietà del grafene possono essere messe a punto mediante iniezione di un altro materiale (un processo noto come ‘intercalazione’ – ossia inserzione, per lo più supplementare, di uno o più elementi fra quelli di una serie o successione) sia sotto il grafene, sia tra due fogli di grafene.
Questa iniezione di atomi o molecole estranee altera le proprietà elettroniche del grafene aumentando la sua conduttanza, diminuendo le interazioni con il substrato o entrambe.
L’iniezione di calcio nella grafite crea un materiale composito (grafite inter calcica, CaC6) con una temperatura di transizione superconduttiva (Tc) relativamente “alta”. In questo caso, gli atomi di calcio risiedono in ultima analisi tra i fogli di grafene.
L’iniezione di calcio nel grafene su un substrato di carburo di silicio crea anche un superconduttore ad alta Tc, “e abbiamo sempre pensato di sapere, dove andava il calcio anche in questo caso“. Dicono gli autori.
