LOGIN
Un possibile sostituto del silicio nella realizzazione di processori e chip sempre più piccoli e veloci, oppure, grazie alla sua alta conduttività elettrica e alla sua trasparenza cristallina, un sicuro candidato ad essere il materiale del futuro per la costruzione di pannelli solari ad alta resa. Stiamo parlando del grafene, una sostanza strettamente legata alla grafite, proprio lo stesso materiale che si usa per le matite. Il grafene, però, potrebbe essere anche il mezzo per aumentare di 100 volte la velocità di Internet.
Cos'è il grafene
Gli studi sul grafene subiscono un'improvvisa accelerata a inizio del nuovo millennio, quando in alcuni laboratori della Gran Bretagna si iniziano a testarne le capacità in ambito elettronico e informatico. Nel 2004 il laboratorio dell'Università di Manchester, guidato dai due fisici Andre Geim e Konstantin Novoselov, riesce a realizzare il primo foglio di grafene dallo spessore di appena un atomo. Una scoperta pionieristica, come si legge nella motivazione per l'assegnazione ai due fisici del Premio Nobel per la Fisica del 2010.
Il grafene, quindi, è un materiale composto da uno stato monoatomico di atomi di carbonio disposti esagonalmente (con angoli interni di 120°). Questa particolare forma cristallina conferisce al grafene proprietà chimiche e fisiche peculiari: oltre ad essere un ottimo conduttore elettrico e di calore, il grafene è trasparente, molto resistente e in grado di assumere proprietà pressoché uniche tramite l’interazione con la luce.
Internet iperveloce
Sono queste proprietà ad esser state sfruttate da un gruppo di ricercatori dell‘Università di Bath, nel Regno Unito per realizzare una connessione di Rete sperimentale che, in test di laboratorio, ha raggiunto velocità di trasferimento 100 volte superiori a quelle attuali.
Per capire meglio la portata della scoperta, è utile spiegare a che cosa serve un interruttore ottico. Ogni giorno, immense quantità di dati vengono trasmesse da un angolo all'altro del pianeta utilizzando dispositivi optoelettronici come fibre ottiche, laser e rilevatori fotoelettrici. I fotoni utilizzati per trasmettere questi dati viaggiano su frequenze d'onda nel campo degli infrarossi e gli interruttori ottici hanno il compito di tramutarli in segnali luminosi visibili.
L'utilizzo di interruttori ottici basati sul grafene velocizzerebbe questo processo garantendo un più veloce transito dei dati.
Come riporta uno studio pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, utilizzando interruttori ottici realizzati mediante l'utilizzo di alcuni strati di grafene, i ricercatori del Centre for Graphene Science di Bath hanno registrato tempi di risposta nell'ordine di un centinaio di femtosecondi (un femtosecondo è un milionesimo di miliardesimo di secondo). Gli interruttori ottici oggi utilizzati hanno tempi di risposta molto più lunghi: un fascio di luce fatto viaggiare tra due nodi della rete impiega una decina di picosecondi (un picosecondo equivale un millesimo di miliardesimo di secondo).
