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NANOTECNOLOGIA/ Le scoperte di Yong Zhu, lo scienziato che "spacca il capello"

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Prendete un capello e, come nell’adagio, spaccatelo (per il senso della lunghezza) non in quattro ma in diecimila parti. Otterrete un filo dello spessore di una decina di milionesimi di millimetro: lo spessore tipico di un nanofilo. Che gusto ci sia a fare un esercizio del genere lo sanno bene i nanotecnologi che hanno scoperto come la materia, ridotta a dimensioni nanometriche, presenti comportamenti decisamente inattesi. Ad esempio, nanofili di silicio come quelli studiati da Yong Zhu, docente di ingegneria elettronica, e collaboratori, alla North Carolina State University (NCSU) hanno proprietà ottiche ed elettriche del tutto diverse da quelle del silicio “ordinario”, il materiale cristallino alla base dell’elettronica moderna. Ma non basta: diversamente che sulla scala macroscopica, sulla nanoscala le proprietà che normalmente non dipendono dalle dimensioni e dalla massa (quelle che vengono dette proprietà intensive) cambiano al variare della taglia della nanostruttura, aprendo la possibilità di modificare in modo continuo le caratteristiche del materiale.

Che tutto questo fosse vero per le proprietà legate alla struttura elettronica dei nanofili di silicio è cosa nota da almeno un decennio ed è una delle principali ragioni per cui questi oggetti sono al centro dell’interesse scientifico e tecnologico per applicazioni che spaziano dall’optoelettronica alla conversione termoelettrica. Meno chiaro era come la taglia dei nanofili ne modificasse le proprietà meccaniche. Analisi condotte presso differenti laboratori sembravano mostrare un quadro confuso e contraddittorio, con risultanze sperimentali spesso nettamente contrastanti, tali da rendere discutibile la possibilità di utilizzare in modo affidabile i nanofili di silicio in applicazioni tecnologiche.

Uno dei meriti principali dello studio di Zhu sta non solo nell’aver fornito una delle prime determinazioni affidabili delle caratteristiche elastiche e plastiche dei nanofili di silicio, ma anche (e forse soprattutto) nell’aver proposto una chiave interpretativa dei risultati apparentemente spuri riportati da molti laboratori.

 

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COMMENTI
25/11/2009 - Bellino e interessante (Francesco Giuseppe Pianori)

Tutti sappiamo di essere costituiti da cellule. Le cellule si comportano diversamente dal corpo intero (massivo): ad esempio non starnutiscono. Si sa che tutta la materia si compone di parti piccolissime, pressoché comuni ad ogni corpo materiale massivamente diverso. E' arcirisaputo per esperienza elementare che una ferro arrugginito (ossidato) è meno resistente di un ferro nuovo e che, se plastifico un ferro, la ruggine non attacca. Yong Zhu ha scoperto l'acqua calda anche nel nano-mondo! Detto questo chissà che cosa saremo capaci di scoprire quando riusciremo a spaccare in nanomisure il filo del ragno! Ben vengano tutte le scoperte, insieme all'umiltà necessaria per affrontarne di nuove. Sto elaborando ad un nano-missile stroboscopico per raggiungere Vega prima che arrivi la mia amica Incoronata a studiare Latino. Scusatemi se vi lascio.