In un numero speciale di Nature Nanotechnology, che celebra i 15 anni da quando è stato consegnato il Premio Nobel per “esperimenti pionieristici sul grafene”, Graphene Flagship analizza l’attuale panorama in cui il grafene si inserisce e le previsioni di mercato per il prossimo decennio
Il grafene è leggero, flessibile, conduttivo e uno dei materiali più resistenti al mondo. E’ sulla buona strada per mantenere tutte le promesse fatte e gli esperti di Grafene Flagship sono convinti che nell’arco della prossima decade saranno realizzate ulteriori applicazioni. In un numero speciale di Nature Nanotechnology, che celebra i 15 anni da quando è stato assegnato il Premio Nobel per gli “esperimenti pionieristici sul grafene”, alcuni rappresentanti del progetto Graphene Flagship analizzano l’attuale panorama e le previsioni del mercato che riguarda il grafene per il prossimo decennio.
In un mondo dominato dall’immediatezza dei social media e dalle tecnologie digitali è difficile fare un passo indietro e pensare a quanto tempo impieghino i materiali per svilupparsi. I transistor al silicio, il cuore di tutti i nostri amati gadgets, sono stati sviluppati nel 1958; tuttavia gli scienziati conoscevano il silicio da oltre 120 anni, poichè è stato scoperto nel 1824. Anche se aspettarsi una altrettanto vasta diffusione per il grafene non sarebbe realistica ai nostri giorni, si possono tuttavia già trovare sul mercato prodotti contenenti grafene.
Alcune di queste applicazioni commerciali sono state sviluppate dall’iniziatva Graphene Flagship, un progetto finanziato dalla Commissione Europea a partire dal 2013. Riunendo circa 150 partner provenienti da 23 paesi, questo progetto ha creato terreno fertile per l’innovazione che non sarebbe potuta emergere senza una complessa rete di collaborazioni tra accademici, ricercatori e industrie.
Graphene Flagship si aspetta applicazioni a breve termine nel settore dei materiali con inchiostri a base di grafene, materiali compositi e coatings per applicazioni che vanno dal packaging alimentare, al tessile, agli articoli sportivi. Nel medio termine il grafene potrebbe essere cruciale per il settore energetico e gli analisti di mercato concordano sull’alto potenziale di batterie e supercapacitori a base di grafene. Con il primo impianto solare attivato a grafene che sarà installato a Creta il prossimo anno, Graphene Flagship dimostrerà come il grafene può consentire una generazione dell’energia più sostenibile, in linea con l’impegno europeo verso lo sviluppo di energie rinnovabili.
Una serie di applicazioni del grafene sono attese sul mercato tra 10-15 anni da oggi. In particolare relative all’(opto)elettronica, dove il grafene è in grado di fornire performance più elevate rispetto alle attuali tecnologie. Gli sviluppi in quest’area potrebbero dare avvio alla prossima generazione di dispositivi (opto)elettronici, trasformando in realtà i cosiddetti dispositivi “more-than-Moore”.
Per sostenere il suo punto di forza più prezioso – colmare il divario tra ricerca di base e applicata – Graphene Flagship ha anche annunciato la creazione della prima “fonderia di grafene”. Con un budget di quasi 20 milioni di euro in quattro anni, questo impianto pilota sperimentale aprirà la strada a prodotti a base di grafene commercialmente competitivi, quali trasmettitori, fotodetector e sensori. La fonderia di Graphene Flagship svilupperà anche un kit di progettazione di processo: una serie di “istruzioni” per supportare la definizione del prodotto e garantire che i progetti siano di alta qualità e consistenti. La fonderia sarà accessibile a livello internazionale sia dal mondo accademico che dalle industrie interessate.
Kari Hjelt, a capo del settore Innovazione di Graphene Flagship, ha affermato: “Stiamo assistendo all’arrivo sul mercato della prima ondata di prodotti a base di grafene. Le attività di commercializzazione del grafene si stanno spostando dallo sviluppo di materiali fino ai componenti e all’integrazione a livello di sistema. In futuro vedremo un numero crescente di prodotti dall’elevato valore aggiunto in vari domini applicativi”.
Thomas Reiss, a capo delle attività di industrializzazione di Graphene Flagship, ha aggiunto: “I fattori chiave che facilitano l’ulteriore commercializzazione del grafene comprendono la creazione di ecosistemi di innovazione e l’offerta di supporto olistico all’innovazione. Per far questo è necessario stabilire delle roadmap per l’innovazione e un contesto di fiducia intorno al grafene tra le industrie attraverso sistemi affidabili di validazione e standardizzazione”.
Andrea C. Ferrari, responsabile scientifico e tecnologico di Graphene Flagship conclude: ”Il grafene e i materiali correlati stanno procedendo verso la commercializzazione al ritmo previsto. Graphene Flagship non si occupa di fare promozione ma di produrre risultati e progressi concreti e tangibil. La fonderia Flagship rafforzerà la posizione dell’UE come leader mondiale e pioniere nella tecnologia del grafene e faciliterà l’incorporazione dei dispositivi in grafene in vari settori”.
Testo prodotto in collaborazione con il Master in Giornalismo e comunicazione istituzionale della scienza dell’Università di Ferrara. Testo originale da Graphene Flagship: https://bit.ly/2NiQhmY