Versione delle 15:35, 25 nov 2013 modifica 2.228.8.204 (discussione) →Utilizzi e potenziali applicazioni		Versione delle 11:42, 29 giu 2019 modifica GuroneseDoc (discussione \| contributi) 39 563 modifiche →Genealogia Etichette: Modifica da mobile Modifica da web per mobile
Riga 1: {{Personaggio ~~[[File:Graphen.jpg\|thumb\|340px\|Modello molecolare del grafene, si noti la struttura a celle esagonali.]]~~ \|medium = mitologia \|saga = \|nome italiano = Erato \|nome = Ἐρατώ \|immagine = \|didascalia = \|epiteto = \|sesso = Femmina \|luogo di nascita = \|prima apparizione = \|professione = \|razza = [[ninfe\|Ninfa]] [[driadi\|driade]] }} '''Erato''' ({{lang-grc\|Ἐρατώ\|Erató}}) è un personaggio della [[mitologia greca]]. È una [[ninfe\|Ninfa]] [[driadi\|driade]] == Genealogia == Il '''grafene''' è un [[materiale]] costituito da uno strato monoatomico di [[atomo\|atomi]] di [[carbonio]] (avente cioè uno spessore equivalente alle dimensioni di un solo atomo) ed è duro quanto il diamante. Sposò [[Arcade (mitologia)\|Arcade]]<ref name="Pau8.4.2">{{cita web\|url= https://www.theoi.com/Text/Pausanias8A.html\|titolo= Pausania il Periegeta, Periegesi della Grecia, VIII, 4.2\|lingua=en\|accesso= 28 giugno 2019}}</ref> ed ebbe i figli [[Azano (mitologia)\|Azano]]<ref name="Pau8.4.2"/>, [[Elato (figlio di Arcade)\|Elato]]<ref name="Pau8.4.2"/> ed [[Afeida (figlio di Arcade)\|Afeida]]<ref name="Pau8.4.2"/>. Come suggerisce la desinenza ''-ene'' del nome, gli atomi sono ibridati nella forma [[Orbitale#Orbitali atomici ibridi\|sp²]], e si dispongono quindi a formare [[esagono\|esagoni]] con [[angolo\|angoli]] di 120°. In presenza di imperfezioni ([[Pentagono (geometria)\|pentagoni]] o [[ettagono\|ettagoni]] invece degli esagoni), la struttura si deforma: quando ci sono 12 pentagoni, si ha un [[fullerene]]. La presenza di singoli pentagoni o ettagoni provoca invece increspature della superficie. == Mitologia == Il grafene viene ottenuto in laboratorio dalla [[grafite]]. I [[cristalli]] di grafite vengono trattati con una soluzione fortemente [[acido\|acida]] a base di [[acido solforico]] e [[acido nitrico\|nitrico]], e successivamente [[ossidazione\|ossidati]] ed [[esfoliazione\|esfoliati]] fino a ottenere cerchi di grafene con [[gruppo carbossilico\|gruppi carbossilici]] ai bordi. Mediante trattamento con [[cloruro di tionile]] (SOCl<sub>2</sub>), queste molecole periferiche vengono trasformate in [[cloruro acilico\|cloruri acilici]] ([[alogenuri acilici]] composti da un [[acile]] e un atomo di [[cloro]]) e poi in [[ammidi]]. Il risultato è un [[cerchio]] di grafene [[solubilità\|solubile]] in [[tetraidrofurano]], [[tetracloruro di carbonio\|tetraclorometano]] e [[1,2-dicloroetano\|dicloroetano]]. Suo padre fu il tutore di [[Atena]]<ref name="dion">{{cita web\|url= http://penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Roman/Texts/Dionysius_of_Halicarnassus/1B.html#33\|titolo= Dionigi di Alicarnasso, Antichità romane, I, 33\|lingua=en\|accesso= 20 maggio 2019}}</ref> ed entrò il possesso del [[Palladio (mitologia)\|Palladio]] che le diede in dote nel matrimonio con Dardano. </br> Le scoperte sul grafene e le sue applicazioni (realizzazione di un [[transistor]]) conseguite nel [[2004]]<ref>[http://punto-informatico.it/2262188/PI/News/uk-realizzato-un-transistor-grafite.aspx UK, realizzato un transistor di grafite]</ref> sono valse il [[premio Nobel per la fisica]] [[2010]] ai due fisici [[Andre Geim]] e [[Konstantin Novoselov]] dell'[[Università di Manchester]]. Dopo il loro viaggio verso la [[Samotracia]] e dopo la sua morte (avvenuta in [[Troade]]), il Palladio fu custodito a [[Troia]] dal marito, fino a quando non fu preso da [[Enea]] per essere portato in [[Italia]]<ref name="dion1.68">{{cita web\|url= http://penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Roman/Texts/Dionysius_of_Halicarnassus/1C.html#68 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.<ref>[http://www.atlantisway.com/articoli/scienza-e-ambiente/item/602-bi-layer-graphene-il-grafene-a-doppio-strato-per-la-rivoluzione-scientifica-del-xxi-secolo Il grafene a doppio strato, la prossima rivoluzione scientifica?]</ref> \|titolo= Dionigi di Alicarnasso, Antichità romane I, 68 e 69\|lingua=en\|accesso= 8 giugno 2019}}</ref>. Dopo la loro partenza dall'Arcadia lasciarono il trono al figlio Deimas<ref name="dion1.61 e 62"/>. ~~== Descrizione ==~~ Uno strato ideale di grafene consiste esclusivamente di celle esagonali; strutture di tipo pentagonale o ettagonale costituiscono infatti dei difetti. In particolare, in presenza di una cella pentagonale isolata, lo strato planare di grafene si deforma fino ad assumere una forma conica; se invece le strutture pentagonali sono 12 si ha la formazione di un [[fullerene]]. Allo stesso modo la presenza di una cella isolata ettagonale causa una deformazione che trasforma la struttura planare in una sella. Quindi l'inserimento controllato di tali celle pentagonali o ettagonali permette la realizzazione di strutture molto complesse. [[Nanotubi di carbonio]] a singola parete possono essere considerati come dei cilindri di grafene; talvolta alle estremità di questi nanotubi si possono trovare delle strutture emisferiche, costituite da fogli di grafene contenenti 6 strutture pentagonali, che fungono da "tappo". ~~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.''<ref>{{Cita pubblicazione\|autore = Boehm, H.P.; Setton, R. and Stumpp, E.\|anno = 1994\|titolo = Nomenclature and terminology of graphite intercalation compounds\|rivista = Pure and Applied Chemistry\|volume = 66\|page =1893-1901\|doi = 10.1351/pac199466091893}}</ref> ~~== Produzione ==~~ Grafene esfoliato Crescita epitassiale su [[carburo di silicio]] Crescita epitassiale su substrati metallici [[Ossido-riduzione]] della [[Grafite]] Crescita da fusione di carbonio-metallo [[Pirolisi]] dell'[[etossido di sodio]] Da nanotubi di carbonio Dalla grafite per sonicazione Metodo di riduzione del [[diossido di carbonio]] ~~== Struttura atomica ==~~ ~~{{...}}~~ ~~== Proprietà ==~~ ~~=== Proprietà Elettroniche ===~~ ~~{{...}}~~ ~~=== Proprietà ottiche ===~~ ~~{{...}}~~ ~~=== Proprietà termiche ===~~ ~~{{...}}~~ ~~=== Proprietà meccaniche ===~~ ~~{{...}}~~ ~~== Utilizzi e potenziali applicazioni ==~~ Il grafene mostra delle ottime caratteristiche come conduttore, ed è oggetto di intensi programmi di studio al fine di utilizzarlo per la realizzazione di sistemi a [[semiconduttori]]. Nel [[2010]], un gruppo di ricerca della [[IBM]] è riuscito a realizzare un [[transistor]] al grafene con una frequenza di funzionamento massima di 100 GHz e lunghezza del gate di 240 [[Nanometro\|nm]]; Nel [[2011]], sempre IBM è riuscita a realizzare un transistor dello stesso materiale con una frequenza di 155 GHz<ref>{{cita web\|url=http://www.businessmagazine.it/news/ibm-sperimenta-un-transistor-in-grafene-da-155ghz_36262.html\|titolo=IBM sperimenta un transistor in grafene da 155GHz\|data=11 aprile 2011\|editore=Business Magazine}}</ref> e lunghezza del gate di 40 [[Nanometro\|nm]]. Sempre nel 2010, all’[[UCLA]], un altro test con il grafene ha toccato il record di velocità di un transistor raggiungendo i 300 GHz. Analoghi transistor realizzati con tecnologie all'[[arseniuro di gallio]] hanno una frequenza massima di 40 GHz.<ref>{{cita web\|url=http://www.hwupgrade.it/news/cpu/ibm-dimostrazione-di-un-transistor-in-grafene-da-100ghz_31539.html\|titolo=IBM: dimostrazione di un transistor in grafene da 100GHz\|data=8 febbraio 2010\|accesso=9 febbraio 2010\|editore=Hardware Upgrade}}</ref> Recentemente l'università di Mancester ne sta studiando le applicazioni per la realizzazioni di condom particolarmente robusti ma sensibili avendo ricevuto a tal proposito un finanziamento dalla Gates Foundation per le applicazioni di questo materiale ~~=== Circuiti integrati ===~~ I circuiti integrati, come dice la parola 'integrati', indica proprio la possibilità di integrare più circuiti logici in un unico sistema, visto che il grafene può essere lavorato a grandezze molecolare, nei limiti dei nanometri, come gia esplicitato sopra le proprietà fisiche e strutturali; si possono costruire mini circuiti logici in un unico sistema, avendo buona dispersione termica e un'ottima conducibilità elettrica potendo costruire dei chips all'avanguardia, con molte piu logiche rispetto ad un comune processore e sforzando di meno le librerie, visto che si hanno piu circuiti logici all'interno del chip; a paragone del motorola 68k, che anche avendo 8 registri di uso generale per le variabili e 8 per le librerie, basava la sua efficienza sulla velocità, ma questo portava problemi di surriscaldamento, avendo piu logiche gia prefatte non deve usare solo 8 librerie piu volte, ma si potranno costruire interi set di librerie che eseguono comandi specifici e quindi facendo riscaldare di meno i materiali che sotto induzione elettrica generano calore, ma che comunque i prossimi circuiti non avranno, sempre per l'efficiente dispersione termica del grafene.{{...}} ~~=== Rilevazione di molecole di gas ===~~ ~~{{...}}~~ ~~=== Punti quantistici ===~~ ~~{{...}}~~ ~~=== Moltiplicatore di frequenza ===~~ ~~{{...}}~~ ~~=== Modulatore ottico ===~~ ~~{{...}}~~ ~~=== Ultracapacitori ===~~ ~~{{...}}~~ ~~=== Desalinizzazione ===~~ Un esperimento di [[osmosi inversa]] è stato condotto negli [[Stati Uniti]] dai ricercatori del [[Massachusetts Institute of Technology]]. "La struttura molecolare peculiare del grafene consente di creare dei fori di qualsiasi dimensione sulla sua superficie. Questo ci ha permesso di far passare l'acqua da una parte e i sali dall'altra", hanno spiegato i ricercatori sulla rivista dell'[[American Chemical Society]]. "La dimostrazione di questo processo di osmosi inversa non è nulla di nuovo, ma erano necessari equipaggiamenti ingombranti e un alto consumo energetico. Tramite il grafene, invece, il processo di desalinizzazione si può svolgere 1000 volte più velocemente e a un costo energetico pari a zero".<ref>{{cita web\|url=http://www.repubblica.it/scienze/2012/07/05/news/grafene_per_purificare_l_acqua_la_filtra_eliminando_i_sali-38570267/\|titolo=Grafene per purificare l'acqua - "Elimina sali e altre sostanze"\|data=5 luglio 2012\|accesso=8 luglio 2012\|editore=La Repubblica}}</ref> ~~==Progetti di sviluppo==~~ Nei laboratori dell'ITME (Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, in italiano: ''Istituto di Tecnologia per i Materiali Elettronici'') presso l'Università di [[Varsavia]] sono studiati metodi di produzione del grafene a basso costo e alta efficacia fin dal 2007. Questi studi hanno portato l'ateneo a diventare il detentore di numerosi brevetti che lo posizionano ai primi posti al mondo nella ricerca su questo nuovissimo materiale<ref>[http://www.polskieradio.pl/23/266/Artykul/267472,Grafen-z-Polski Grafen z Polski - Nauka - polskieradio.pl<!-- Titolo generato automaticamente -->]</ref>. Il governo [[Polonia\|polacco]] sta attivamente sostenendo la ricerca sul grafene tramite il programma "Innowacyjna Gospodarka" (in italiano ''Economia Innovativa'') che ha già portato al deposito di numerosi brevetti sul grafene prodotto secondo il metodo polacco<ref>[http://www.opi.org.pl/pl/aktualnosci4/art178,polski-patent-na-wytwarzanie-grafenu-nowy-projekt-realizowany-w-ramach-poddzialania-1-3-2-poig.html OPI – Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka / Aktualności<!-- Titolo generato automaticamente -->]</ref>. Nel gennaio 2013 il progetto ''Graphene''<ref>[http://www.graphene-flagship.eu Il sito del progetto ''Graphene'']</ref> (insieme al progetto ''[[Human Brain Project]]'') è stato selezionato dalla [[Commissione europea]] tra i [[FET Flagships]], i ''progetti faro'' di [[ricerca e sviluppo]] promossi dall'[[Unione Europea]]<ref>[[Nicola Nosengo]], [http://www.treccani.it/magazine/piazza_enciclopedia_magazine/tecnologia/ecco_le_tecnologie.html ''Ecco le tecnologie (europee) del futuro''], 25 gennaio 2013, dal sito dell'[[Istituto dell'Enciclopedia italiana Treccani]]</ref>: scelti da una rosa di sei candidati<ref name="H. Makram, 46">[[Henry Markram]], ''[http://www.lescienze.it/archivio/articoli/2012/08/01/news/il_progetto_cervello_umano-1172316/ Il Progetto cervello umano]'', ''[[Le Scienze]]'', agosto 2012, p. 46</ref>, i due progetti beneficeranno di un sostegno finanziario di 1 miliardo di euro lungo dieci anni. ~~== Tossicità ==~~ Una ricerca della [[Brown University]] afferma la potenziale tossicità del grafene per l'uomo, il quale intaccherebbe e danneggerebbe le cellule umane<ref>{{en}}http://www.pnas.org/content/early/2013/07/09/1222276110 Graphene microsheets enter cells through spontaneous membrane penetration at edge asperities and corner sites, PNAS</ref><ref>http://www.tomshw.it/cont/news/il-grafene-e-tossico-attacca-le-cellule-e-le-danneggia/47679/1.html Il grafene è tossico, attacca le cellule e le danneggia, Tom's hw</ref>. == Note == <references /> ~~== Voci correlate ==~~ [[Fullerene]] * [[Nanotubo di carbonio]] * [[Grafano]] * [[Grafino]] * [[Hanns-Peter Boehm]] * [[Ossido di grafite]] * [[Premio Nobel per la fisica]] [[2010]] * [[carbyne]] * [[deposizione da fase vapore]] ~~== Altri progetti ==~~ ~~{{Interprogetto\|commons=Category:Graphene}}~~ ~~== Collegamenti esterni ==~~ * [http://www.graphene-info.com Graphene-Info] Graphene news and resources (english) * {{en}} [http://www.princeton.edu/~pccm/outreach/REU2006/REU2006Presentations/moskowitz.pdf Un documento PDF dell'Università di Princeton sul grafene] * [http://www.ampletech.net/news/tecnologia/909/grafene-batteri-il-futuro-dei-pc.html Notizia sull'impiego del grafene nella produzione di computer] * [http://www.rai.tv/dl/RaiTV/programmi/media/ContentItem-990ead11-b2d0-4996-86f8-3dd1dc80221f.html Servizio della trasmissione televisiva Superquark sul grafene] * {{Thesaurus BNCF}} * {{Cita news\|autore=Massimiliano Razzano\|url=http://www.repubblica.it/scienze/2012/04/18/news/grafene-32322590\|titolo=Le sorprese del grafene il "materiale delle meraviglie"\|pubblicazione=La Repubblica\|giorno=18\|mese=aprile\|anno=2012\|accesso=19 aprile 2012}} ~~{{Allotropi del carbonio}}~~ ~~{{Tecnologie emergenti}}~~ ~~{{Portale\|chimica}}~~ ~~[[Categoria:Allotropi del carbonio]]~~ ~~[[Categoria:Chimica supramolecolare]]~~ ~~[[Categoria:Nanotecnologia]]~~ ~~[[Categoria:Nanomateriali]]~~ ~~{{Link AdQ\|ru}}~~

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