Premio Nobel per la fisica ai pionieri del grafene Geim e Novoselov

“A cosa serve la nostra invenzione? Sarebbe come chiedere a che serve la plastica”. Lo scienziato Andre Geim ha appena vinto il Nobel per la fisica insieme al collega Konstantin Novoselov, entrambi dell’università di Manchester. Da Stoccolma il comitato che assegna il premio gli telefona a sorpresa per dargli la notizia e chiedergli a cosa servirà il grafene, il nuovo materiale che hanno inventato. Lui resta senza parole. “Non lo so. E’ 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”.

Il grafene è stato descritto dal comitato dei Nobel di Stoccolma come “il primo materiale a due dimensioni”. E’ infatti talmente sottile da aver praticamente eliminato la dimensione dello spessore. Per arrivare a un’altezza di un millimetro occorre sovrapporre tre milioni di fogli di grafene. La sua “trama” è formata da un unico strato di atomi di carbone e se fosse visibile si presenterebbe come un grande lenzuolo a celle di alveare. “Il grafene è sottile, resistente, leggero eppure densissimo, praticamente trasparente e flessibile” ha spiegato il comitato dei Nobel nella motivazione della sua scelta. E’ formato da un elemento molto comune – il carbonio, il mattone essenziale degli esseri viventi – ed è un buon conduttore di elettricità. Per dire a cosa può servire un materiale così – descritto dai due scienziati russi su Science a ottobre del 2004 – l’unico limite è la fantasia.

Schermi ultrasottili, computer molto più piccoli degli attuali, pannelli solari, strumenti per andare a esplorare nei suoi anfratti il nostro Dna, sensori in grado di captare anche singole molecole di gas velenosi sono solo alcune delle idee avanzate dal 2004 a oggi. Ma forse la più accattivante per la nostra immaginazione è quella degli apparecchi elettronici indossabili come magliette. Essendo leggero e flessibile, il grafene può infatti essere trattato come un tessuto. E la sua proprietà di condurre elettricità lo rende appetibile per l’industria dei gadget informatici e televisivi.

Per arrivare alla loro scoperta Geim e Konstantin sono partiti da una punta di matita (fatta di grafite) e un nastro adesivo. Ma accanto a una cassetta degli attrezzi così semplice, hanno dovuto mettere tutte le loro conoscenze. A dimensioni così piccole infatti i materiali cessano di comportarsi con le leggi della fisica ordinarie e iniziano a seguire quelle della meccanica quantistica. E per realizzare dei fogli di grafene servono comunque strumenti e apparecchiature in grado di operare nel campo dell’infinitamente piccolo. La “nuova plastica” non invaderà dunque il nostro mondo da un giorno all’altro.

Contrariamente alle abitudini del comitato dei Nobel di Stoccolma, questo premio è arrivato solo pochi anni dopo la scoperta, avvenuta nel 2004. E mentre Geim (nato in Russia ma cittadino olandese) ha 51 anni, Novoselov (cittadino russo e inglese) con i suoi 36 anni è uno dei Nobel più giovani della storia. Dalla capitale svedese non hanno mancato di accennare all’aspetto “giocoso” del fare scienza dei due vincitori. E non è un caso che Geim dieci anni fa vinse anche un Ig-Nobel. Considerati gli anti-Nobel, questi premi vengono assegnati dall’università di Harvard alle ricerche più spiritose, divertenti, apparentemente inutili e ridicole. Geim vinse per la sua “rana volante”: un piccolo anfibio che all’interno di un campo magnetico si sollevò in aria.