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Il Grafene sarà il futuro dei display?

Feb 6, 2014

Il Grafene sarà il futuro dei display?

GrapheneSheet

Una nuova tecnologia si sta facendo spazi negli ultimi giorni. Anche se la visualizzazione di alcuni smartphone è di già superiore rispetto ad alcuni televisori, i produttori stanno lavorando duramente per generare una nuova tecnologia ultra flessibile. Anche se tale tecnologia è già stata inventata e alcuni prodotti sono già in commercio (LG G Flex, ndr), i produttori stanno lavorando per un materiale ancora più resistente e più flessibile, chiamato Grafene.

Il grafene è un materiale costituito da uno strato monoatomico di atomi di carbonio (avente cioè uno spessore equivalente alle dimensioni di un solo atomo) ed è duro quanto il diamante. Come suggerisce la desinenza -ene del nome, gli atomi sono ibridati nella forma sp², e si dispongono per formare esagoni con angoli di 120° e in presenza di imperfezioni (pentagoni o ettagoni invece degli esagoni), la struttura si deforma. Quando ci sono 12 pentagoni, si ha invece un fullerene. La presenza di singoli pentagoni o ettagoni provoca invece increspature della superficie.

Il grafene viene ottenuto in laboratorio dalla grafite, perché i cristalli della grafite vengono trattati con una soluzione fortemente acida a base di acido solforico e nitrico, e successivamente ossidati ed esfoliati fino a ottenere cerchi di grafene con gruppi carbossilici ai bordi. Successivamente, queste molecole periferiche vengono trasformate in cloruri acilici (alogenuri acilici composti da un acile e un atomo di cloro) e poi in ammidi. Il risultato che si genera è un cerchio di grafene solubile in tetraidrofurano, tetraclorometano e dicloroetano.

La scoperte sul grafene e delle sue applicazioni (realizzazione di un transistor) conseguite nel 2004 sono valse il premio Nobel per la fisica 2010 ai due fisici Andre Geim e Konstantin Novoselov dell’Università di Manchester. Nonostante i problemi iniziali riscontrati nell’applicabilità del grafene a singolo strato, i due fisici hanno evoluto il materiale fino alla costruzione del cosiddetto grafene a doppio strato, il quale garantisce più resistenza e flessibilità di utilizzo.

Per cominciare, il grafene è duro come il diamante e circa 300 volte più resistente dell’acciaio, ma nonostante questa forza, il materiale può essere allungato fino al 20% in più della sua lunghezza iniziale. Oltre ad essere piuttosto flessibile, esso può sopportare anche tentativi di rompere o spezzare il materiale. Da questa ricerca iniziale, la tecnologia ha fatto passi da gigante aprendo nuovi campi di ultra condensatori, transistor e processori più veloci a base di grafene, e di altre nanotecnologie.

La definizione ufficiale del grafene data dalla IUPAC è la seguente:

“Uno strato singolo di atomi di carbonio ordinati secondo la struttura della grafite può essere considerato come l’elemento finale della serie naftalene, antracene, coronene, ecc. e la parola grafene va quindi utilizzata per indicare gli strati singoli di carbonio all’interno dei composti della grafite. Il termine “strato di grafene” viene comunemente utilizzato all’interno della terminologia del carbonio.”

Anche se il display flessibile non è più una tecnologia nuova, il grafene potrebbe essere il materiale ideale per fondare la tecnologia dei nuovi dispositivi mobile ultra-flessibile. Attualmente i display OLED flessibili utilizzano ITO come il materiale per l’anodo del LED, ma se proviamo a piegare il dispositivo, lo stress sul display è in grado di ridurre eventualmente l’efficienza / luminosità del dispositivo. Le proprietà elettroniche e termiche del grafene crea un materiale adatto per l’anodo ITO, per garantire una maggiore resistenza allo stiramento per evitare la degradazione del display.

Bisogna dire che questa tecnologia è ancora in fase di sviluppo ma c’è già molto interesse da parte delle aziende e dai produttori di cellulari e di dispositivi mobile. Alcune compagnie, come la Nokia, hanno già investito enormi patrimoni nella ricerca sul grafene negli ultimi anni.

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Sono nato a Bologna il 10/09/90. Dopo aver preso il diploma di perito elettronico, ho iniziato l'università di Scienze Politiche nel corso di Sociologia. Sono un appassionato di tecnologia e informatica dal 2001, data in cui presi il mio primo computer. Nel corso degli anni sono divenuto un vero appassionato di tutto ciò che è tecnologico.