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NOVEMBRE-DICEMBRE 2020 AUTOMAZIONE OGGI 426 34 AO a rivoluzione digitale ci sta veramente portando verso un mondo dematerializzato? Se a dominare il mondo della pro- duzione e dei servizi sono le informazioni digitalizzate e i Big Data di- stribuiti ovunque, che ne sarà dei mate- riali? Evidentemente non potremo farne a meno, come è facile capire pensando alla realtà della vita produttiva e dell’or- ganizzazione sociale; ma anche perché gli stessi dati immateriali hanno biso- gno di materiali per essere supportati e veicolati. Probabilmente si ridurrà il fabbisogno di materia prima, almeno in alcuni ambiti, ma allo stesso tempo sarà proprio l’informatica a darci una mano nell’ideazione e nello sviluppo di nuovi materiali e di nuovi modi di utilizzare i materiali tradizionali. È ciò che in parte sta già avvenendo con l’arrivo sul mercato di materiali innova- tivi dotati di proprietà straordinarie e utilizzabili per nuove o originali appli- cazioni. Il più celebre è senz’altro il grafene, una speciale materializzazione del carbonio che ha stupito il mondo quando i due scienziati dell’Università di Manchester, Konstantin Novoselov e Andre Geim, l’hanno annunciato nel 2004, garan- tendosi la nomination al Nobel per la fisica (ottenuto nel 2010). In pochi anni il grafene ha visto un fiorire di perfe- zionamenti e di applicazioni e le sue qualità di grande resistenza meccanica e insieme di flessibilità e leggerezza in una struttura praticamente ‘bidimen- sionale’ fanno immaginare ancora una serie smisurata di possibili utilizzi. Sem- pre sullo stesso elemento chimico si ba- sano i nanotubi di carbonio, ovvero delle strutture di fullerene arrotolate che as- sumono una forma cilindrica mostrando grande resistenza alla trazione e rivelan- dosi molto più forti dell’acciaio. I nano- tubi hanno, inoltre, notevoli proprietà elettriche che possono farli diventare conduttore di corrente o semicondut- tori, con importanti sviluppi applicativi nella microelettronica. L’ultima novità in tema di materiali bidimensionali è che non c’è solo il grafene. Questo è il capostipite di un’intera classe di nuovi materiali 2D dove singoli strati atomici possono essere ricavati, mediante esfo- liazione, da materiali che nella forma tri- dimensionale si trovano in natura come il nitruro di boro (BN) e i dicalcogenuri dei metalli di transizione, oppure pos- sono essere ottenuti mediante tecniche di deposizione particolari utilizzando materiali che non esistono in natura con la particolare struttura bidimensionale, ad esempio il silicene, il germanene, lo stanene e, ultimo arrivato, il borofene, analoghi del grafene ma realizzati con atomi di silicio, germanio, stagno e boro rispettivamente. Siamo quindi entrati nella nuova era dei materiali 2D che arricchiranno il pa- norama dell’optoelettronica, del foto- voltaico, della sensoristica e di tutte le tecnologie ad esse collegate. Grande interesse stanno suscitando i metamateriali, in particolare quelli che hanno speciali comportamenti elettro- L PANORAMA Plastica e nuovi materiali Mario Gargantini Foto di Peter H da Pixabay Sarà proprio l’informatica a dare unamano nell’ideazione e nello sviluppo di nuovi materiali dotati di proprietà straordinarie e di nuovi modi di utilizzare i materiali tradizionali Con l’acronimo FRP si fa riferimento a un’ampia gamma di materiali composti ottenuti dalla combinazione fra una resina polimerica e una fibra di rinforzo che può essere vetro, carbonio, kevlar e perfino canapa, bambù, lino