Il grafene, allotropo del carbonio, è stato considerato troppo conduttivo per l'impiego nei chip dei computer e, di conseguenza, perde eccessiva corrente fondendo il chip, ma lo studio di un team di ricercatori a Manchester, nel Regno Unito, rivela che un transistor potrebbe rappresentare l'anello mancante per trasformare il grafene nel silicio del futuro. Il grafene si rivela un materiale affascinante e prezioso e racchiude in sé numerose proprietà utili in vari campi come l'ottica, la meccanica, l'elettronica e la chimica. E' duecento volte più resistente dell'acciaio, un super conduttore di calore e di elettricità (in quest'ultimo caso, supera il rame).
Ha la più alta temperatura di fusione, è flessibile, quasi trasparente ma talmente denso che neanche l'elio, il più piccolo gas atomico, è in grado di penetrarlo.
Tutte queste caratteristiche non fanno pensare a nessun'altra sostanza conosciuta, perciò si pensa che il grafene sia l'elemento che potrebbe rivoluzionare il mondo dell'elettronica, delle rinnovabili e del fotovoltaico, della chimica, della nanotecnologia, della fisica fondamentale e della fisica quantistica, della medicina, della salute e dell'igiene. Il team di Manchester ha sperimentato il grafene in direzione verticale anziché laterale usandolo come elettrodo e denominandolo 'diodo tunnel'. E' già stata fatta da vari gruppi di ricerca a livello mondiale una dimostrazione di transistor con frequenze molto alte (fino a 300 GHz), ma si stanno sperimentando velocità sempre maggiori per realizzare computer super veloci con un consumo di energia ridottissimo.
Il gruppo di Manchester intende ridurre ancora di più le dimensioni del transistor in questione a livelli di nanometro e farlo funzionare a frequenze sotto i THz. L'elemento del grafene è quello principale della loro ricerca e per il suo funzionamento ottimale si ha bisogno di altri materiali (nitruro di boro, bisolfuro di molibdeno) per arrivare alla fabbricazione del transistor ideale allo scopo.
Tra le società interessate all'uso del grafene nei chip dei computer, troviamo Samsung, Intel e IBM. La Nokia, in particolare, ha brevettato di recente una batteria al grafene auto-ricaricante per tentare di risolvere la questione dell'autonomia. Questa batteria, in grado di essere stampata su substrati flessibili, può rigenerarsi immediatamente dopo essersi esaurita attraverso reazioni chimiche continue, senza l'input di agenti energetici esterni.
Il risultato è un dispositivo autonomo di energia. La batteria usa aria umida per ricaricarsi ed è resa estremamente trasparente.
Il transistor ideale nei chip dei computer è solo uno dei tanti obiettivi per l'impiego del grafene, materiale che offre infinite possibilità anche alla fisica (ad es. la creazione di diodi a emissione di luce, dispositivi fotovoltaici). Nel settore delle automobili e biciclette elettriche, i ricercatori della Rice University hanno creato una pellicola al grafene per super condensatori destinati a sostituire l'uso delle batterie e capaci di fornire in breve tempo un'energia decisamente maggiore e più durevole di quella che offrono le batterie al litio. I ricercatori della Rice University devono fare un ultimo sforzo per ottimizzare la loro scoperta: trovare il modo per raccogliere una gran quantità di energia nella loro pellicola di grafene. Hanno previsto di riuscire a trovare una soluzione nell'arco di cinque anni.
