il grafene: il materiale del futuro!

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Emanuele Orabona Università degli Studi di Napoli Federico II 1

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Emanuele OrabonaUniversità degli Studi di Napoli Federico II

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Versatile il carbonio è in grado

di coordinare rispettivamente altri 4, 3 e 2 atomi

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Diamante Grafite

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Si pensava, fino a pochi anni fa, che non fosse possibile isolare un singolo piano di grafite, in una forma tale da poter effettuare misure di tipo elettrico. Nel 2004, i fisici Konstantin Novoselov e Andre Geim mostrarono che un singolo strato poteva essere isolato e trasferito su un altro substrato e che era possibile effettuare una caratterizzazione elettrica. Il singolo strato di carbonio è chiamato grafene.

Andre Geim e Konstantin Novoselov

Premio Nobel per la Fisica 2010

Esfoliazione meccanica di HOPG (highly ordered pyrolitic graphite);

CVD (deposizione chimica da fase vapore);

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“Non lo so. E’ come presentare un pezzo di plastica a un uomo di un secolo fa e chiedergli

cosa ci si può fare. Un po’ di tutto, penso“

Andre Geim

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Resistente e rigido (100 volte più dell’acciaio), Trasparente e flessibile. Elevatissima conducibilità elettrica a

temperatura ambiente

Il Graphene consente per la prima volta una ridistribuzione della massa delleracchette HEAD più performante. Graphene permette di diminuire la massa dellaparte centrale del telaio dove viene posizionato, in virtù delle sueproprietà di stabilità, forza e resistenza. Ciò permette di ridistribuire la massa deltelaio nelle aree più strategiche dello stesso, ovvero in punta e sul manico. Questastruttura unica garantisce al tennista una manovrabilità inimitabile e una maggiorepotenza. In altre parole: una racchetta con Graphene è più facile da manovrare econsente colpi ancora più potenti. E darà veramente filo da torcere agli avversari!

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Si ottiene per esfoliazione in soluzione acquosa di grafite ossidata (metodo Hummers).

La presenza di gruppi funzionali e difetti strutturali rende il GOisolante, pertanto diviene necessaria un’operazione di riduzione cheristabilisca le proprietà conduttive del grafene.

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GrafiteOssido di grafene

Fotoriduzione Grafene

Sia la riduzione termica che quella chimica soffrono di scarsa compatibilitàcon la produzione in massa, una valida alternativa è stata identificata nelletecniche di fotoriduzione (non ricorre a temperature elevate né agenti chimici,basso costo, grado di riduzione regolabile, facilità di patterning);

Una qualunque sorgente luminosa può indurre la riduzione del GO, a secondadell’energia erogata intervengono meccanismi di riduzione differenti:

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GO ridotto

11 µm

5 µm

6 µm

Materiale innovativo Future applicazioni in molti ambiti Rivoluzione per l’elettronica

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