Archimede Pitagorico questa volta non c’entra ma che la frase possa essere stata pronunciata, dai fisici Andre Geim e Konstantin Novoselov, il giorno della loro “incoronazione” a Stoccolma il 5 ottobre 2010, è molto probabile: avevano appena vinto il premio Nobel per la fisica. I due scienziati di origine russa ma naturalizzati uno in Olanda e l’altro in Inghilterra sono entrambi ricercatori dell’Università di Manchester e hanno condotto gli studi su quello che il comitato dei Nobel ha definito “il primo materiale a due dimensioni”: il grafene. E’ formato da un elemento molto comune: il carbonio, il “mattone” essenziale degli esseri viventi, ed è presente nella grafite (avete presente la mina della matita?); il colpo di genio è stato quello di riuscire a isolare un elemento da un prodotto comune e … in modo molto semplice: con un pezzo di shock. Già da molti anni si sapeva dell’esistenza di questo materiale ma nessuno era mai riuscito a isolarlo; si era provato con solventi, ad alta e bassa temperatura, sollecitato a forti pressioni … niente! Sembrava che non “c’era verso” e poi… l’uovo di Colombo! Una mattina, mentre erano al lavoro nel loro laboratorio super tecnologico, con macchinari all’avanguardia e computer che in un nano-secondo elaborano milioni di dati, cosa fanno i due ricercatori? Prendono una matita, la strofinano su di un foglio di carta fino ad ottenere una polvere nerastra (quello che tutti abbiamo fatto almeno una volta nella ns vita!) e passano un semplice pezzo di nastro adesivo sopra la polvere sottile: uno strato sottilissimo di materiale s’incolla al nastro ed ottengono così una pellicola sottilissima di grafene e… la gloria.
E’ chiaro che accanto a una cassetta degli attrezzi così semplice, hanno dovuto mettere tutte le loro conoscenze; a dimensioni così piccole infatti i materiali cessano di comportarsi secondo le leggi della fisica ordinarie e iniziano a seguire quelle della meccanica quantistica e per realizzare dei fogli di grafene servono comunque strumenti e apparecchiature in grado di operare nel campo dell’infinitamente piccolo. Quando un rappresentante dell’austero comitato che assegna il premio Nobel, a sorpresa, in modo informale, ha telefonato ai due ricercatori per comunicare in anteprima la notizia, ha per primo chiesto: scusate ma a cosa serve la vostra invenzione? Prima increduli, poi “ripresisi” hanno risposto candidamente: “Non lo sappiamo. 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”. E’ proprio questa la grande rivoluzione che sta per iniziare, questo nuovo materiale serve proprio a tutto, le sue applicazioni possono spaziare in tutti i settori non da ultimo quello della medicina. Per arrivare a un’altezza di un millimetro occorre sovrapporre tre milioni di fogli di grafene; più duro di un diamante, eppure incredibilmente flessibile, è forte 200 volte più dell’acciaio, come conduttore di elettricità funziona meglio del rame ed è un eccezionale conduttore di calore, è quasi trasparente, ma è così denso che nemmeno l’elio, il più piccolo gas atomico, può attraversarlo. Queste proprietà superano ampiamente quelle di qualsiasi altra sostanza nota e rivoluzionerà il mondo dell’elettronica, del fotovoltaico e delle applicazioni sensoristiche.
Sono allo studio lenti a contatto morbide e trasparenti con un dispositivo elettronico integrato (un display LED incorporato) a base di grafene per comunicare informazioni a chi le indossa, correggere i difetti della vista e monitorare lo stato di salute dell’occhio: una lente a contatto con un computer incorporato! Presto sbarcheranno sul mercato i Google Glass, veri e propri pc “travestiti” da occhiali, che consentiranno di navigare sul web e guardare immagini reali con il supporto d’informazioni presi dalla rete (ma anche di telefonare, scattare foto e girare video) grazie a software di riconoscimento vocale e a superfici touch: bene, questa innovazione fantascientifica, per “colpa” del grafene, è già obsoleta. In odontoiatria un sensore di grafene posizionato sulla superficie dei denti segnalerà le malattie batteriche utilizzando una tecnologia wireless. Michael McAlpine della Princeton University, Stati Uniti, ha sviluppato un nuovo tipo di sensore chimico stampato su di una piccola griglia di grafene, a sua volta appoggiato su un sottile strato di seta trasparente che, a distanza, è in grado di trasmettere i messaggi dei molari segnalando i batteri a livello delle singole cellule (tipo “key card” che consente la comunicazione wireless con un rilevatore). Dopo aver posizionato il dispositivo di seta-grafene sul dente, l’area viene risciacquata con acqua che, sciogliendo il supporto di seta, lascia il circuito ultra-sottile in posizione.
Le applicazioni in campo medico non si fermano qui: secondo i ricercatori impegnati in questa nuova “frontiera”, non ci sarà settore che non sarà influenzato da questo nuovo prodotto. La Comunità Europea (in tempi di crisi come quelli attuali) ha stanziato ben 1 milione di euro per sviluppare questo progetto (1/4 del debito del Monte Paschi di Siena!) nel quale l’Italia ha una parte di primo piano, con il suo Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), complessivamente saranno impegnati 126 gruppi di ricerca, tra Enti, Università e Industrie, in 17 Paesi. Tutto bene ma … c’è un ma … è riguarda la sicurezza di questo nuovo materiale delle meraviglie; una ricerca è della Brown University di Rodhe Island sta testando la potenziale pericolosità del grafene, se questi test daranno l’Ok all’utilizzo del nuovo materiale non rimarrà che un ultimo limite … la fantasia!