I materiali 2d sono il futuro della tecnologia spaziale?

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I materiali 2d (cioè bidimensionali) sono materiali costituiti da fogli che hanno lo spessore di un atomo, se volessimo essere rigorosi dovremmo dire virtualmente bidimensionali perché gli atomi hanno uno spessore.
Il più famoso materiale 2d è certamente il grafene, costituito da uno strato monoatomico di atomi di carbonio, la cui scoperta è valsa il premio nobel nel 2010, il bello è che fu una scoperta casuale, i due scopritori stavano semplicemente cercando di ottenere un foglio di grafite il più sottile possibile e si ritrovarono con questo foglio di spessore monoatomico, qualcosa fino ad allora ritenuto impossibile.
Ora arriva notizia dalla Australian National University (ANU) di una ricerca condotta da un team capitanato dal giovano dottorando Tobias Vogl  e dall’autore anziano il professor Ping Koy Lam che ha testato la tolleranza alle radiazioni di diversi materiali 2d. La ricerca è stata pubblicata su Nature Communications. Già precedenti ricerche avevano provato la resistenza dei materiali 2d agli sbalzi di temperatura, ma nulla si sapeva della resistenza al bombardamento da parte di radiazioni molto energetiche come i raggi gamma. Un satellite in orbita attorno alla Terra essenzialmente è esposto a due tipi di stress: gli sbalzi di temperatura (dal proverbiale gelo dello spazio al surriscaldamento di quando una superficie è colpita dalla luce solare) e le radiazioni a livelli che qui sulla Terra non sperimentiamo.



Gli scienziati non solo hanno scoperto che i dispositivi realizzati con i materiali 2d quando esposti a livelli di radiazioni paragonabili a quelli dello spazio se la cavavano benissimo, ma addirittura hanno individuato un materiale che migliorava le sue caratteristiche, tanto che Vogl ci ha scherzato su dicendo che finora conosceva solo nell’Incredibile Hulk la caratteristica di diventare più forte se bombardato con raggi gamma.
Questa scoperta apre delle prospettive di applicazioni pratiche che potrebbero portare a rivoluzionare tutta la tecnologia spaziale, infatti sapendo che materiali come il grafene sono robustissimi (come il diamante) e leggerissimi ora che sappiamo che anche le radiazioni sono tutt’altro che un problema possiamo pensare ad applicazioni come la struttura di un satellite o delle celle solari superleggere.
Le applicazioni non si limitano allo spazio, sono stati realizzati anche dai transistor e sono state testate delle applicazioni relative alle tecnologie dell’informatica quantistica, inoltre vista la resistenza alle radiazioni i materiali 2d potrebbero essere impiegati per la costruzione di rilevatori da utilizzare nei pressi di siti nucleari.

Roberto Todini

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