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Automazione e Strumentazione n Giugno - Luglio 2024 Approfondimenti 53 INDAGINE grado di generare una carica elettrica se sottoposti ad una deformazione, o viceversa di produrre una deformazione se alimentati da una sorgente elettrica. E ancora, i polimeri sensibili all’acidità (che si allun- gano o accorciano al variare del pH del liquido in cui sono immersi), i materiali che cambiano colore (se sottoposti a cambiamenti termici, meccanici, ottici, elettrici o chimici), le leghe e i polimeri a memoria di forma deformabili al variare della temperatura, del campo magnetico o del campo elettrico, e che, dopo essere stati deformati, possono ritornare alla forma iniziale, se viene rimossa la sorgente di tem- peratura o di campo magnetico. Il grafene Il grafene è un allotropo (composto che può assu- mere forme cristalline diverse) scoperto nel 2004 dai ricercatori dell’ Università di Manchester , Andrej Gejm e Konstantin Novoselov, che valse loro il pre- mio Nobel per la fisica. Si tratta di un materiale bidi- mensionale composto da un singolo strato di atomi di carbonio disposti in un reticolo esagonale. Questo singolo strato di atomi di carbonio conferisce al gra- fene proprietà uniche e straordinarie, rendendolo il materiale più sottile e resistente mai scoperto. Il gra- fene è caratterizzato dall’essere sottile, trasparente, resistente e flessibile. Sebbene abbia lo spessore di un singolo atomo, il grafene assorbe solo il 2,3% delle radiazioni della luce su tutto lo spettro ottico. La macromolecola di grafene è anche un ottimo con- duttore di calore e di elettricità. Le eccellenti pro- prietà meccaniche ed elettriche del grafene permet- tono di utilizzarlo come un nanoadditivo, da aggiun- gere a plastiche o materiali compositi per renderli più resistenti o elettricamente conduttivi. Il grafene sta cambiando molte regole del mercato dei materiali. Viene ad esempio utilizzato in combinazione con altri materiali, rivoluzionandone l’efficienza, nelle lampade con filamenti incandescenti, nei dispositivi indossabili, nell’abbigliamento tecnico, negli pneu- matici e nel tracciamento della catena alimentare. Le aspettative sono elevate anche nella tecnologia di rilevamento delle deformazioni in 3D. Un’atten- zione particolare è rivolta anche all’applicazione del grafene nel rivestimento dell’acciaio, nella sal- datura dell’acciaio e nella lubrificazione. Una delle applicazioni più promettenti riguarda le batterie. Il grafene può essere utilizzato per migliorare le pre- stazioni delle batterie, aumentando la loro capacità e riducendo i tempi di ricarica. Questo lo rende un materiale chiave nell’innovazione delle tecnologie di stoccaggio dell’energia. Materiali su scala nanometrica Nell’industria le nanotecnologie possono cambiare le tecnologie di produzione, innovando ad esem- pio utensili, stampi e tecniche di produzione grazie all’impiego di materiali nanostrutturati. È il caso della manifattura additiva o della realizzazione di stampi in materiale polimerico, rinforzato da matrici di nanoparticelle o nanotubi di carbonio. Tra le tecnologie emergenti, le nanotecnologie rappre- sentano per il mondo dell’industria un’imperdibile occasione di crescita e innovazione, coinvolgendo settori come la medicina, le biotecnologie, l’agricol- tura, l’informatica, la ricerca spaziale, l’ambiente, Il grafene è un materiale bidimensionale composto da un singolo strato di atomi di carbonio disposti in un reticolo esagonale