Flagship Grafene: il trasferimento all’industria nei prossimi dieci anni

Flagship Grafene, il progetto dell’Europa dedicato allo sviluppo del grafene e di altri materiali bidimensionali, ha pubblicato sulla rivista Nanoscale il piano d’azione per portare le scoperte e le
invenzioni sul grafene nel mercato nei prossimi dieci anni, mostrando scenari di sviluppo e d’innovazione importanti in settori strategici come la manifattura, l’elettronica, le telecomunicazioni, l’energia e il mondo biomedicale e della salute. Alla stesura del documento hanno partecipato più di sessanta scienziati, sia del mondo della ricerca pubblica che quella industriale.

L’Italia è tra i primi paesi coinvolti nell’iniziativa con la presenza di 23 istituti e aziende partner coinvolti (su un totale di 142), rappresentati in Europa dal Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) e dall’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT).

Il documento “Roadmap” ha l‘obiettivo di delineare le linee guida per lo sviluppo della ricerca e del trasferimento tecnologico del grafene, e di altri materiali sottili, almeno per i prossimi dieci anni. Il documento illustra la realizzazione di nuovi materiali basati sul grafene o altri materiali sottili (bi-dimensionali) attraverso processi riproducibili su scala industriale e sicuri per la salute delle persone e dell’ambiente, e la loro applicazione in nuovi dispositivi tecnologici.

 In particolare, sono otto le aree di applicazione (supportate dai programmi di scienza di base e salute e ambiente) identificate come di interesse per lo sviluppo dell’economia Europea, e per cui è stato tracciato un piano di immissione nel mercato, dallo studio in laboratorio alla realizzazione del prototipo: produzione,elettronica analogica e digitale, elettronica flessibile, fotonica ed optoelettronica, sensori, conversione e immagazzinamento di energia, materiali compositi e dispositivi biomedici.

Nei prossimi 3 e 5 anni i primi prototipi industriali saranno nel campo dei materiali compositi, biosensori, optoelettronica ed energia, quali celle solari, batterie e supercondensatori. I dispositivi per applicazioni mediche e nell’elettronica per l’immagazzinamento di dati richiederanno invece un arco temporale di una decina d’anni per il loro sviluppo.

Grazie alla roadmap, il futuro del grafene ha uno scenario di prodotti abbastanza chiaro: dispositivi elettronici completamente flessibili, dagli schermi alle batterie, le quali aumenteranno in efficienza, diminuendo in impatto ambientale; le sviluppo di memorie RAM ad alta prestazione e capacità; nuovi materiali compositi con migliori proprietà termiche e meccaniche, quali flessibilità, robustezza e leggerezza.

L’elettronica, per esempio, non sarà solo più leggera e tascabile, ma anche più “fredda”, cioè senza bisogno di ventole di raffreddamento perché il materiale disperde meglio il calore. I nuovi materiali potranno, inoltre, essere utilizzati per protesi biomediche a basso rigetto: dall’impianto osseo a quello cerebrale. Altri dispositivi potranno essere utilizzati nelle telecomunicazioni per trasmettere maggiore informazione in minore tempo.