Il “Grafene”: tutto quello che può fare il materiale del futuro

Nel 2010 Andre Geim e Konstantin Novoselov ricevettero il premi Nobel per la Fisica per le loro ricerche sul grafene. Nel 2004, i due scienziati ottennero dalla grafite, quella che comunemente troviamo nelle matite, questo materiale dalle proprietà eccezionali.

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Avevano solo 52 anni, Andre Geim e 36 anni, Konstantin Novoselov, quando il comitato dei Nobel di Stoccolma li premiò per aver scoperto “il primo materiale a due dimensioni”. Sorsero subito molte domande su quello che poteva implicare quella scoperta, la prima di esse fu: “cosa ci si può fare?”, alla quale Andre Geim rispose: “Non lo so. È 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”.

Geim è nato in Russia, ma parla freddamente del suo Paese natale per come veniva etichettato e insultato per essere di origini tedesche ed ebree, oggi è cittadino olandese. Novoselov è invece cittadino russo ed inglese. Entrambi lavoravano all’Università di Manchester. Andre Geim affronta il suo lavoro e le varie interviste rilasciate dopo il premio, con una certa giocosa ironia. Fra le sue ricerche vi fu quella della “rana volante”, nella quale, sperimentando la levitazione diamagnetica, mise all’interno del campo magnetico il piccolo anfibio che si sollevò in aria. Per questo l’università di Harvard lo premiò con un Ig-Nobel, ovvero gli anti-Nobel, assegnati alle ricerche divertenti, apparentemente inutili e, talvolta, ridicole.

I due scienziati giunsero alla scoperta di questo materiale mentre indagavano sulle proprietà elettriche della grafite. Gejm e Novosëlov utilizzarono dello scotch per compiere un’esfoliazione meccanica della grafite. In pratica con il nastro adesivo strapparono strati sempre più sottili da un pezzo di grafite, che poi fu possibile trasferire in un substrato e analizzare. Così si resero conto che lo spessore era di un solo atomo: avevano isolato il “grafene”. Da allora di questo materiale se ne sente parlare spesso ogni qual volta vengono annunciate delle novità tecnologiche.

Ma cos’è il Grafene?

GraphAir, così l'olio da cucina si trasforma in grafene

Gli atomi di carbonio del grafene hanno una struttura a celle esagonali disposti su uno strato monoatomico e pertanto bidimensionale. Le sorprendenti proprietà del grafene gli permettono di condurre elettroni più velocemente del silicio, di condurre il calore e di essere praticamente impermeabile alle molecole e a tutti i gas. È trasparente e interagisce con luce di qualsiasi colore; è un superconduttore elettrico grazie alla sua struttura esagonale. È il materiale conosciuto più resistente al mondo e contemporaneamente molto flessibile.

Grafene e Graphene Flagship

Sul grafene, sin dalla sua scoperta, c’è stata una corsa delle aziende più orientate alla ricerca, a brevettare i possibili sviluppi tecnologici con questo materiale. Nel nostro uso quotidiano, tuttavia, ancora fatichiamo a vedere una presenza di oggetti realizzati con questo materiale. Per superare questo divario fra scoperte scientifiche provate solo in laboratorio e il loro utilizzo pratico, in Europa è nato il Graphene Flagship.

L’Unione Europea nel 2013 pose sul piatto della bilancia un budget di 1 miliardo di euro per creare appunto il Graphene Flagship che deve sostenere e sviluppare le ricerche sul materiale. L’intenzione è di coordinare gli sforzi di oltre 150 partner in 20 paesi europei e portare nella vita di tutti i giorni oggetti realizzati con il grafene. Sfruttare finalmente le proprietà uniche del grafene, potrebbe portare un aumento dei posti di lavoro, una diminuzione del consumo energetico e moltissimi vantaggi per la salute.

Le future applicazioni del grafene

Alcuni ricercatori del Politecnico di Milano, dell’University of Cambridge e dell’Istituto Italiano di Tecnologia in collaborazione con il progetto Graphene Flagship hanno scoperto la capacità: “di generare luce alla terza armonica ottica con efficienza controllabile elettricamente”. Lo studio pubblicato su Nature Nanotechnology, dimostra che la capacità del grafene di “accendersi a comando, generando luce di nuovi colori con una efficienza controllata elettricamente”, permetterebbe di realizzare nuovi dispositivi per le comunicazioni ottiche.

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Ma anche in campo privato c’è, come accennato, chi, appoggiandosi a dei brevetti, porta avanti progetti che riguardano l’utilizzo del grafene. Un’azienda italiana ha preparato dei circuiti da stampare nei tessuti, che sfruttando le proprietà del materiale, saranno in grado di regolare la temperatura del corpo.

Ma le “proprietà elettriche” del grafene si fanno particolarmente interessanti nello sviluppo delle batterie e dell’energie in genere. Le attuali batterie hanno tre grandi problemi: la durata della ricarica, i tempi di ricarica e le volte che possiamo ricaricarle. Ci sono delle start-up molto innovative e dei big del settore che si stanno concentrando particolarmente sui tempi di ricarica: “che ne pensate di una batteria che si ricarica in soli 5 minuti?”

La Toshiba è uno dei colossi che sta sperimentando in questo campo, anche se c’è da dire che i costi previsti per ora sembrano abbastanza alti. All’Università della Florida, le ricerche riguardano i cicli di ricarica delle batterie che potrebbero diventare teoricamente infiniti. Ma le applicazioni sono moltissime, superiori a quelle della plastica, a cui l’aveva paragonata il suo inventore.

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Si potranno produrre schermi leggerissimi e resistenti, fibre ottiche e, per un’energia più pulita, pale eoliche e pannelli solari efficientissimi. Tutto questo potrebbe essere il futuro con il grafene, sperando che esca dai laboratori, non resti negli annunci sui giornali e irrompa nelle nostre vite magari non facendo i danni ecologici della plastica.

Video consigliati sul Grafene:

Fonte: https://caffebook.it/2018/09/20/il-grafene-tutto-quello-che-puo-fare-il-materiale-del-futuro/

CERVELLO INTESTINO: UN LEGAME INDISSOLUBILE
Il ruolo del microbiota intestinale nelle nostre relazioni fisiche, mentali e psicoemozionali
di Stefano Manera

Cervello Intestino: un Legame Indissolubile

Il ruolo del microbiota intestinale nelle nostre relazioni fisiche, mentali e psicoemozionali

di Stefano Manera

Questo libro è fondamentale per capire come la salute del microbiota intestinale influisce sull’asse cervello-intestino e può aiutarti a prevenire e risolvere tantissime patologie.

Il dottor Stefano Manera è esperto di medicina integrata, funzionale e omeopatia classica. Nella sua esperienza clinica punta sui processi di auto guarigione del corpo, con un’attenzione particolare all’asse cervello-intestino e al microbiota.
Questo suo nuovo libro è uno strumento fondamentale per tutti coloro che vogliono riprendere in mano la propria salute.

La comunicazione cervello-intestino

L’intestino è stato più volte definito come il nostro secondo cervello e si parla sempre più spesso di intestino felice, comunicazione mente pancia, intestino in testa e interazioni tra microbiota, mente, intestino e cervello.

Il modo in cui tutto questo accade ce lo spiega la PNEI (psico-neuro-endocrino-immulologia), una nuova branca della medicina che finalmente ha messo in luce come mente e corpo fanno parte di un unico sistema di trasmissione dell’informazione da una forma all’altra attraverso un complesso sistema di reti.

L’asse cervello-intestino-microbiota intestinale

Il fatto che l’intestino abbia un ruolo nel modulare le nostre emozioni è conosciuto da secoli. Tuttavia, negli ultimi vent’anni, i processi alla base di questa connessione sono venuti alla luce.

Ora sappiamo che i microbi nel nostro intestino – il microbiota intestinale – non sono solo commensali, ma svolgono un ruolo fondamentale per la nostra salute e il nostro benessere.

Nutriamo questi batteri che, a loro volta, producono sostanze che il nostro cervello e altri organi del corpo richiedono. Quando si parla di asse cervello-intestino-microbiota ci si riferisce alle connessioni tra il cervello e l’intestino e alle connessioni inverse tra i microbi intestinali e il cervello stesso.

Le patologie legate a uno squilibrio del microbiota intestinale: dalla disbiosi all'infiammazione cronica di basso grado

Soffri di qualcuna di queste patologie neurologiche o dell’intestino? Oppure conosci qualcuno che ne soffre?

Sindrome dell’intestino permeabile, sindrome dell’intestino irritabile, disturbi dello spettro autistico, depressione, ansia, schizofrenia e disturbo bipolare, anoressia nervosa e disturbi del comportamento alimentare, dipendenze, obesità, patologie dolorose, fibromialgia, Parkinson, dolore infiammatorio, Alzheimer e demenza, sclerosi multipla.

Oggi sappiamo che cambiamenti nella composizione del nostro microbiota intestinale sono associati a molte malattie neurologiche, nonché a diverse patologie intestinali. Si tratta della disbiosi del microbiota intestinale, la quale genera uno stato generalizzato di infiammazione cronica di basso grado, la quale, a sua volta, innesca altre malattie.

In questo libro viene spiegato in maniera chiara, ma dettagliata, quello che devi sapere se soffri di una patologia neurologica o dell’intestino:

  • ad esse concorre uno squilibrio del microbiota intestinale;
  • anche le nostre abitudini – lo stile di vita – influenzano il microbiota;
  • possiamo avviare un processo di autoguarigione cambiando le nostre abitudini;
  • l’attenzione all’alimentazione è fondamentale.

Il dottor Stefano Manera individua e analizza i fattori principali che determinano la salute del nostro microbiota intestinale:

  • la nostra genetica,
  • il modo in cui nasciamo,
  • come e cosa mangiamo,
  • l’inquinamento dell’ambiente in cui viviamo,
  • l’attività fisica,
  • l’abuso di farmaci,
  • lo stress e la paura.

In questo libro trovi anche un ampio spazio dedicato all’alimentazione in pratica e alle ricette per l’asse intestino-cervello

Nutrire bene il nostro microbiota significa nutrire la nostra salute generale. Il libro contiene un approfondimento specifico dedicato all’alimentazione e in particolare:

  • agli alimenti fermentati funzionali - questo capitolo è a cura di Marco Fortunato, esperto di fermentazione;
  • alle ricette vegan per la tavola di tutti i giorni - questo capitolo è a cura della chef Valentina Ferri.
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