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Il grafene artificiale e' stato ideato al laboratorio Nest di Infm-Cnr e Scuola Normale Superiore di Pisa dove gli scienziati lo hanno 'scolpito' come un'opera d'arte in un semiconduttore all'arseniuro di gallio. La ricerca, pubblicata nella sezione comunicazioni rapide di Physical Review B, e' stata selezionata dalla Societa' Americana di Fisica che ha diffuso un comunicato per sottolineare l'importanza di questo risultato.
Questo risultato eccezionale e' stato raggiunto dai ricercatori Marco Gibertini, Achintya Singha, Marco Polini e Vittorio Pellegrini, di Infm-Cnr e Scuola Normale Superiore di Pisa, con Giovanni Vignale dell'University of Missouri, Aron Pinczuk della Columbia University, Loren Pfeiffer e Ken West del Bell Labs di Alcatel-Lucent. "Il grafene naturale -spiega l'Infm-Cnr, Istituto nazionale di fisica della materia- e' un materiale curioso e elusivo. Realizzato per la prima volta nel 2004, ha una particolare struttura che gli conferisce delle proprieta' elettroniche davvero notevoli".
Questo materilae "e' costituito -spiega ancora l'Infm-Cnr- di un singolo strato di atomi, tutti di carbonio e legati tra loro esagonalmente a nido d'ape, e somiglia quindi a una specie di sottilissimo velo atomico. Ma proprio questa disposizione consente agli elettroni di muoversi al suo interno con estrema mobilita'. In questo micromondo bidimensionale , infatti, gli elettroni riescono a viaggiare a velocita' altissime, spostandosi come particelle del tutto prive di massa".
"Proprieta' -continua l'Ente italiano di ricerca- che nel linguaggio dell'industria si traduce in dispositivi elettronici sempre piu' efficienti candidati a sostituire quelli a base di silicio. O meglio, si tradurra' in futuro: ad oggi infatti, produrre grafene in quantita' e in modo riproducibile non e' possibile".
Se l'originale e' cosi' appetibile, ma ancora lontano da soddisfare la scalabilita' richiesta dall'industria, perche', si sono chiesti gli scienziati, non crearne una copia in un materiale correntemente usato nell'industria elettronica, facilmente lavorabile e scalabile? E' questa l'idea dei ricercatori che hanno pensato di ottenere grafene artificiale "replicando la famosa struttura geometrica degli atomi dell'originale nel semiconduttore all'arseniuro di gallio usato per fare transistor veloci o laser. Per creare cosi' un semiconduttore fuori dal comune, che alle precedenti sue proprieta' associa quelle straordinarie del grafene" aggiunge l'Infm-Cnr.
E al Nest ci sono riusciti. "Scavando la superficie del semiconduttore con un raggio di ioni, i ricercatori -riferisce l'Infm-Cnr- hanno creato su di essa una nanoscultura che per forma e' indistinguibile dal grafene originale. Con un risultato da lasciare a bocca aperta, perche' questo semiconduttore cosi' lavorato si comporta davvero come il famoso materiale che imita. E senza dimenticare che questo lavoro di cesello e' stato inoltre realizzato con apparecchiature che sono comunemente usate nella nanofabbricazione anche a livello industriale".
"Siamo davvero felici -commentano i ricercatori Vittorio Pellegrini e Marco Polini del Nest- di essere stati i primi ad aver realizzato il grafene artificiale. Questo settore di ricerca e' cosi' strategico che la competizione e' senza esclusione di colpi". "Noi crediamo -concludono- che questa copia artificiale gia' inserita in un semiconduttore, cioe' proprio nel posto in cui la vuole l'industria, possa rendere le straordinarie proprieta' del grafene piu' accessibili e quindi favorirne lo sfruttamento da parte dell'industria. Aver conseguito questo risultato ci permette di essere tra i primi a sfruttarne le possibili ricadute applicative".
Info: www.infm.it
