Il grafene è un superconduttore

Il grafene è il materiale che potrebbe in futuro sostituire il silicio nei transistor, ma per adesso rimane una soluzione solo teorica. I ricercatori della University of Cambridge hanno tuttavia scoperto un modo per attivare una sua importante proprietà, ovvero la capacità di funzionare come un superconduttore a temperatura ambiente. Ciò significa che il grafene può trasportare corrente elettrica con resistenza zero.

Il grafene è costituito da uno strato bidimensionale di atomi di carbonio e possiede notevoli proprietà, come resistenza, flessibilità ed elevata conducibilità. Gli scienziati hanno sempre sostenuto, fin dalla sua scoperta nel 2004, che il materiale è un superconduttore, ma questa proprietà è stata sfruttata solo drogando il grafene con materiali superconduttori che hanno compromesso le altre proprietà. I ricercatori della University of Cambridge hanno invece attivato il “potenziale dormiente” del grafene con un materiale denominato PCCO (ossido di rame, cerio e praseodimio).

I superconduttori sono oggi principalmente utilizzati nelle macchine per la risonanza magnetica e per i treni a levitazione magnetica. In entrambi i casi, il funzionamento è garantito solo a temperature molto basse. Il grafene può invece funzionare come un semiconduttore a temperatura ambiente. Ciò apre le porte a diversi campi applicativi. I processori del futuro, ad esempio, non dovranno più essere raffreddati con dissipatori e ventole, dato che un superconduttore permette di passaggio della corrente senza nessuna resistenza elettrica e quindi non viene sprecata energia in calore.

Il grafene potrebbe essere utilizzato anche per progettare nuovi dispositivi quantistici superconduttori, in grado di eseguire calcoli ad altissima velocità. Un altro possibile campo applicativo è l’elettronica molecolare. Dato che molte molecole chimiche possono legarsi alla superficie del grafene, i risultati della ricerca potrebbero consentire lo sviluppo di dispositivi elettronici molecolari con nuove funzionalità basati sul grafene superconduttore.