Viene chiamato grafene un singolo foglio di atomi di carbonio disposti in un reticolo regolare a nido d’ape. Questa struttura è considerata oggi uno dei materiali più promettenti e versatili, tanto che le ricerche in questo campo hanno meritato addirittura il più recente Premio Nobel per la Fisica.
Trovare questi fogli isolati e in forma purissima (che sorpassa quello del grafene prodotto in laboratorio ) nella grafite, composta da miliardi di fogli di carbonio sovrapposti, impilati uno sull’altro a meno di un nanometro, è un vero “colpaccio”. “Analizzando un blocco di grafite con tecniche di microscopia laser abbiamo scoperto la presenza di questi cristalli di grafene ultra-puri”, prosegue Pellegrini, “e, grazie a questa qualità, abbiamo potuto misurare per la prima volta un effetto quantistico mai osservato prima in questo materiale: la risonanza magneto-fononica, un particolare fenomeno dovuto all’accoppiamento degli elettroni relativistici del grafene con le vibrazioni del reticolo cristallino del grafene. In questi cristalli sarà quindi più facile studiare fenomeni di fisica fondamentale, solitamente molto sensibili alle imperfezioni presenti nel grafene prodotto artificialmente: la vita degli elettroni relativistici che vi risiedono è infatti così lunga da rendere possibili fenomeni come quello da noi osservato”.
L’interesse per il grafene come “tavolo di laboratorio” per eseguire studi di fisica fondamentale è in continua crescita. “Se per applicazioni come schermi flessibili serve grafene prodotto in larga scala e basso costo e qualità, per studiare la fisica fondamentale è essenziale che sia purissimo”, conclude Sarah Goler, studentessa della Columbia University che sta completando i propri studi alla Normale e al Nest: “avere a disposizione cristalli di qualità così alta apre la strada allo studio di molti fenomeni fondamentali, finora reso difficile proprio dalla mancanza del grafene ottimale”.
Qui un video che spiega come fare il grafene in casa