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Grafene, aziende innovative e nuovi posti di lavoro
       
Immagine artistica del Grafene                           La torre di ZARM a Brema (Germania)

16.01.18 - Il materiale delle meraviglie: le proprietà uniche del grafene per calore, leggerezza, forza e peso lo rendono un candidato ideale per migliorare le applicazioni aerospaziali e satellitari. In una serie di esperimenti condotti alla fine dell’anno scorso, i ricercatori di Graphene Flagship (l'iniziativa decennale finanziata in parte dall'Ue) hanno esaminato specificamente un possibile uso del materiale per il miglioramento della propulsione spaziale e per i sistemi di gestione del calore e i tubi termovettori ad anello.

Per gli esperimenti di vela solare, un team di studenti laureati al Politecnico di Delft, Paesi Bassi ha sfruttato le condizioni di microgravità (fino a un milionesimo della forza gravitazionale della Terra) della Torre a caduta libera ZARM a Brema (Germania), alta 146 metri, per studiare l’uso del grafene per le vele fotoniche. Il team ha progettato membrane di grafene flottanti che sono state esposte successivamente a una pressione di radiazione tramite laser, per vedere come reagivano e determinare quanta spinta si potesse generare. I ricercatori hanno ripetuto l’esperimento in cinque prove per superare le iniziali difficoltà tecniche. Sono stati raggiunti quasi 10 secondi di assenza di peso catapultando una capsula contenente l’esperimento verso l’alto e verso il basso in un vuoto.

Il secondo esperimento ha studiato come il trasferimento del calore in tubi termovettori ad anello (sistemi di raffreddamento usati ampiamente nei satelliti) potrebbe essere reso più efficiente, con una maggiore durata e autonomia, usando il grafene. Il normale rivestimento metallico poroso degli stoppini metallici nel tubo, usati per trasferire il calore in un fluido che raffredda il sistema, è stato sostituito con due tipi di materiali a base di grafene. Questi materiali sono stati poi testati per verificare se avessero una maggiore conduttività termica durante due voli ESA in microgravità parabolica e in ipergravità. Durante ciascun volo, durato 3 ore, l’aereo modificato per l’esperimento ha effettuato 30 ascese paraboliche, raggiungendo circa 25 secondi di assenza di peso in ogni parabola.

I risultati di entrambi gli esperimenti dimostrano la versatilità del graphene e i ricercatori che vi hanno partecipato stanno attualmente studiando più a fondo l’influenza della pressione di radiazione sulle vele fotoniche di grafene e sviluppando tubi termovettori a base di grafene che saranno disponibili sul mercato.

Aziende innovative e nuovi posti di lavoro

Prodotto a partire da uno strato di carbonio dello spessore di appena un atomo e in quanto reticolo esagonale bi-dimensionale, il grafene è allo stesso tempo leggero e resistente (stimato in circa 200 volte più resistente dell’acciaio). Inoltre, ha eccellenti proprietà elettriche, meccaniche, termiche e ottiche, oltre a essere quasi trasparente. Queste caratteristiche lo rendono un materiale estremamente interessante per gli scienziati e gli ingegneri che desiderano sviluppare un’ampia gamma di prodotti più veloci, più sottili, più resistenti e più flessibili. In sintesi tutto questo si tradurrà nel medio termine nella nascita di aziende innovative che daranno vita a nuovi posti di lavoro. (red)


Vedi
http://cordis.europa.eu 
https://www.zarm.uni-bremen.de/en.html
http://graphene-flagship.eu/



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