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Negli ultimi anni il grafene è passato dall’essere una curiosità da laboratorio a una piattaforma materiale capace di influenzare interi settori industriali. La sua struttura, composta da un singolo strato di atomi di carbonio disposti in un reticolo esagonale, gli conferisce proprietà che sembrano sfidare la logica: è leggerissimo ma più resistente dell’acciaio, conduce elettricità e calore con un’efficienza straordinaria, è trasparente, flessibile e chimicamente versatile. Non sorprende che venga definito “il materiale delle meraviglie”, né che la comunità scientifica lo consideri uno dei pilastri della prossima rivoluzione tecnologica.

Nel campo dell’elettronica  rappresenta infatti un cambio di paradigma. La sua mobilità elettronica, nettamente superiore a quella del silicio, permette di immaginare transistor più rapidi, dispositivi più efficienti e circuiti flessibili che aprono la strada a display trasparenti, sensori ottici estremamente sensibili e componenti per la fotonica integrata. Non sostituirà il silicio nel breve periodo, ma lo affiancherà in tutte quelle applicazioni in cui velocità, trasparenza e flessibilità diventano elementi decisivi.

Energia più efficiente e sostenibile

Anche il settore dell’energia sta beneficiando delle proprietà del grafene. La combinazione tra grande superficie specifica e conducibilità elevata lo rende ideale per migliorare batterie e supercondensatori. Elettrodi più stabili, tempi di ricarica ridotti e maggiore sicurezza termica sono risultati già osservati nei prototipi industriali. Diverse aziende stanno integrando grafene nei loro sistemi di accumulo, ottenendo dispositivi più longevi e performanti, con un impatto potenzialmente significativo sulla mobilità elettrica e sulle energie rinnovabili.

Materiali compositi più leggeri e più forti

Nel mondo dei materiali compositi il grafene ha un effetto quasi trasformativo. Anche in quantità minime riesce a modificare profondamente le caratteristiche di polimeri, metalli o ceramiche, rendendoli più resistenti, più leggeri, più stabili dal punto di vista termico e meno soggetti alla corrosione. È un vantaggio enorme per settori come l’aerospazio, l’automotive, l’edilizia avanzata e persino lo sport, dove ogni grammo risparmiato o ogni grado di stabilità in più può fare la differenza.

Filtrazione e ambiente: un alleato per le risorse del pianeta

Uno degli ambiti più promettenti è quello della filtrazione. Le membrane basate sul grafene permettono di controllare la dimensione dei pori a livello atomico, rendendo possibile la desalinizzazione dell’acqua, la rimozione selettiva di contaminanti e la purificazione di gas. È una tecnologia che potrebbe contribuire in modo concreto alla gestione delle risorse idriche e alla riduzione dell’inquinamento, due delle sfide ambientali più urgenti del nostro tempo.

Biomedicina e mobilità 

In biomedicina il grafene apre scenari completamente nuovi. La sua biocompatibilità e la possibilità di funzionalizzarlo con precisione lo rendono adatto alla realizzazione di biosensori per diagnosi rapide, superfici antibatteriche, sistemi di rilascio mirato dei farmaci e tessuti intelligenti in grado di monitorare parametri fisiologici in tempo reale. La combinazione di flessibilità, conducibilità e interazione controllata con biomolecole lo rende un candidato ideale per la medicina personalizzata.

Anche la mobilità sta iniziando a sfruttare le sue potenzialità. Pneumatici più resistenti, rivestimenti anticorrosione per veicoli e navi, componenti strutturali alleggeriti: il grafene permette di migliorare le prestazioni senza aumentare il peso, un vantaggio cruciale in un settore che punta sempre più all’efficienza e alla sostenibilità.

Le sfide ancora aperte

Nonostante il suo potenziale, il grafene deve ancora superare alcune barriere. La produzione su larga scala, la qualità costante del materiale, i costi ancora elevati e la necessità di standardizzare processi e metodologie rappresentano sfide reali. Tuttavia, la ricerca sta avanzando rapidamente e molte di queste barriere stanno già trovando soluzioni industrialmente praticabili.

Ed è proprio per approfondire questo scenario in evoluzione che il grafene sarà il tema del primo Coffeetech di marzo. A guidarci in questo viaggio saranno due voci autorevoli: il Dott. Antonio Rossi, Senior Researcher del Centre for Nanotechnology Innovation dell’Istituto Italiano di Tecnologia, e l’Ing. Stefano Morra, CEO di IIS CERT – Istituto Italiano della Saldatura. Un confronto che promette di illuminare non solo lo stato dell’arte, ma soprattutto le traiettorie future di un materiale destinato a lasciare il segno.

Per registrarsi: https://coffeetech.08b600baac75a892df62747d3cc2624d-gdprlock/