IL GRAFENE: IL MATERIALE DEL FUTURO! Autore: Emanuele Orabona Dipartimento di Fisica Università degli Studi di Napoli Federico II

1. Emanuele Orabona
Università degli Studi di Napoli Federico II
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2.  Versatile
 il carbonio è in grado
di coordinare
rispettivamente altri
4, 3 e 2 atomi
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Diamante Grafite

3. 3
Si pensava, fino a pochi anni fa, che non fosse possibile
isolare un singolo piano di grafite, in una forma tale da
poter effettuare misure di tipo elettrico. Nel 2004, i fisici
Konstantin Novoselov e Andre Geim mostrarono che un
singolo strato poteva essere isolato e trasferito su un
altro substrato e che era possibile effettuare una
caratterizzazione elettrica. Il singolo strato di carbonio è
chiamato grafene.
Andre Geim e Konstantin Novoselov
Premio Nobel per la
Fisica 2010

4.  Esfoliazione meccanica di HOPG (highly ordered pyrolitic graphite);
 CVD (deposizione chimica da fase vapore);
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5. 5

6. “Non lo so. E’ come presentare un pezzo di
plastica a un uomo di un secolo fa e chiedergli
cosa ci si può fare. Un po’ di tutto, penso“
Andre Geim
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 Resistente e rigido (100 volte più dell’acciaio),
 Trasparente e flessibile.
 Elevatissima conducibilità elettrica a
temperatura ambiente

7. Il Graphene consente per la prima volta una ridistribuzione della massa delle
racchette HEAD più performante. Graphene permette di diminuire la massa della
parte centrale del telaio dove viene posizionato, in virtù delle sue
proprietà di stabilità, forza e resistenza. Ciò permette di ridistribuire la massa del
telaio nelle aree più strategiche dello stesso, ovvero in punta e sul manico. Questa
struttura unica garantisce al tennista una manovrabilità inimitabile e una maggiore
potenza. In altre parole: una racchetta con Graphene è più facile da manovrare e
consente colpi ancora più potenti. E darà veramente filo da torcere agli avversari!
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8.  Si ottiene per esfoliazione in soluzione acquosa di grafite ossidata
(metodo Hummers).
 La presenza di gruppi funzionali e difetti strutturali rende il GO
isolante, pertanto diviene necessaria un’operazione di riduzione che
ristabilisca le proprietà conduttive del grafene. 8

9. Grafite
Ossido di
grafene
Fotoriduzione Grafene
 Sia la riduzione termica che quella chimica soffrono di scarsa compatibilità
con la produzione in massa, una valida alternativa è stata identificata nelle
tecniche di fotoriduzione (non ricorre a temperature elevate né agenti chimici,
basso costo, grado di riduzione regolabile, facilità di patterning);
 Una qualunque sorgente luminosa può indurre la riduzione del GO, a seconda
dell’energia erogata intervengono meccanismi di riduzione differenti:
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10. 10
 GO ridotto
11 µm
5 µm
6 µm

11.  Materiale innovativo
 Future applicazioni in molti ambiti
 Rivoluzione per l’elettronica
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12. 12