Detto anche "il materiale delle meraviglie" o "la plastica del futuro" per le sue sorprendenti proprietà, il grafene rappresenta uno dei materiali che potrebbe dare il via ad una vera e propria rivoluzione tecnologica.
Per la Comunità Europea, questo sottile foglio di carbonio spesso quanto un atomo vale un finanziamento di un miliardo di euro e un progetto che durerà 10 anni, "Flagship Graphene", che insieme a quello denominato Human Brain, fa parte del nuovo programma di ricerca e sviluppo tecnologico Horizon 2020.
Tra sei proposte, ognuna delle quali coinvolgeva numerosi partner accademici e del sistema socio-economico in tutta Europa, sono stati selezionati questi due progetti, a cui partecipa anche il Politecnico di Torino, unico ente italiano ad essere partner in entrambi i programmi vincitori.
Il progetto Graphene ha come obiettivo quello di sviluppare le potenzialità di questo foglio di grafite e di altri materiali bidimensionali, producendo nuove tecnologie che mirano a rivoluzionare molti settori industriali e generare maggiore sviluppo economico su scala europea.
Il grafene è il materiale più sottile del mondo, costituito da uno strato di atomi di carbonio. Per farvi un'idea pensate che per raggiungere un millimetro di spessore servirebbero tre milioni di fogli.
Nonostante questo ha proprietà davvero strordinarie: è cento volte più resistente dell'acciaio e sei volte più elastico, conduce calore ed elettricità, ha struttura regolare ed è quasi trasparente. Gli atomi si dispongono a formare esagoni con angoli di 120°, e questi strati vengono prodotti in laboratorio a partire dai cristalli di grafite con particolari trattamenti.
Le scoperte sul grafene e le sue applicazioni conseguite nel 2004 sono valse il Premio Nobel per la Fisica a 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.
Graphene coinvolgerà 126 gruppi di ricerca tra enti, università e industrie in 17 paesi, e a guidare le attività legate ai settori energetico e dei materiali compositi sarà il Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr).
Display di smartphone e tablet più resistenti, cellulari indossabili e pieghevoli, batterie da usare in macchine elettriche più compatte e durature, retine artificiali. Questi sono solo alcuni dei risultati che si potranno ottenere sfruttando questo rivoluzionario materiale.
La realizzazione di un supercomputer in grado di simulare un cervello umano, comprese emozioni e sentimenti, è invece l'obiettivo del secondo progetto premiato, Human Brain.
Riuscire nell'intento potrebbe portare a compiere grandi passi in avanti in campo medico, soprattutto nella cura delle malattie celebrali, come la depressione, l'Alzheimer e l'autismo; ma essere anche la chiave per la costruzione di tecnologie informatiche che possano eguagliare la potenza di calcolo del cervello, la sua adattabilità, robustezza ed efficienza.
La Neuroscienza ha studiato negli ultimi anni in profondità tutti i livelli di organizzazione del cervello, però non è ancora stato scoperto un modo per collegare questi vari livelli.
In questo nuovo progetto verranno coinvolti specialisti in diverse discipline: i teorici svilupperanno modelli concettuali del cervello e solidi strumenti matematici per cercare di superare il problema del collegamento degli strati, gli specialisti di modellazione e simulazione svilupperanno nuovi software per convertire i dati, la conoscenza e la teoria per creare dei modelli multiscala dell'organo umano, e compito degli informatici e degli ingegneri sarà quello di sviluppare il nuovo supercomputer.
Per informazioni sul progetto Human Brain: www.humanbrainproject.eu/index.html
Per informazioni sul progetto Graphene: www.graphene-flagship.eu/GF/index.php