Creati due nuovi materiali con tre strati di grafene

12 febbraio 2018 Mario Mazzeo Ingegneria dei materiali

Schemi degli strati di grafene — Schemi dei due materiali con tre strati di grafene creati dei ricercatori (credito immagine: Katsuaki Sugawara)

Due tipologie di materiali, ognuno costituito da tre strati di grafene, sono stati creati da un gruppo di ricercatori giapponesi. Nello studio pubblicato su NPG Asia Materials gli scienziati parlano di due materiali leggermente diversi tra loro ma costituiti entrambi da tre strati di grafene impilati in maniera diversa. Ogni materiale vanta delle proprietà elettriche univoche.

Il grafene, materiale sottilissimo con un livello di resistenza paragonabile a quello dell’acciaio, continua dunque a scatenare le fantasie di scienziati dei materiali in tutto il mondo.
Materiali con doppio strato di grafene, in cui uno strato di grafene era posto sopra l’altro, erano già stati sviluppati da qualche anno ma impilare tre strati si è sempre dimostrato più difficile del previsto.

I ricercatori dell’Università del Tohoku e dell’Università di Nagoya, in Giappone, sono riusciti a crearne due modelli che vantano proprietà elettriche differenti in base alla posizione dello strato di grafene superiore rispetto a quello inferiore.
Gli strati di grafene possono essere posizionati uno sopra l’altro in maniera coincidente (impilamento AA in cui gli esagoni dello strato inferiore combaciano con gli esagoni dello strato superiore) oppure in maniera “accatastata” (accatastamento AB, in cui uno strato vanta il centro dell’esagono posto direttamente sopra un atomo di carbonio dell’altro strato).

Questi nuovi materiali a tre strati sono stati realizzati grazie al carburo di silicio che una volta riscaldato con argon pressurizzato formava grafene impiegato in modalità ABA, in cui gli esagoni dello strato superiore e dello strato inferiore erano esattamente coincidenti mentre lo strato centrale risultava leggermente spostato.
Riscaldando invece il carburo di silicio nel vuoto gli scienziati sviluppavano ancora un altro tipo di grafene a tre strati in modalità accatastata ABC, in cui ogni strato era leggermente spostato rispetto a quello inferiore.