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Il grafene è un superconduttore

13.03.2018

Un gruppo di scienziati del MIT è riuscito a trasformare il grafene in un superconduttore, attraverso il quale l'elettricità viene trasmessa senza resistenza. Il segreto è combinare i due strati di nanomateriale ad un "angolo magico".

A differenza dei conduttori convenzionali a base di oro o rame, i superconduttori si differenziano per il fatto che trasmettono elettricità senza alcuna resistenza. Ciò significa che durante la trasmissione non si verificano né perdite di calore né perdite di potenza. L'efficienza dei sistemi (ad esempio i computer) basati su tali conduttori è molto superiore a quella dei moderni analoghi a noi familiari.

In passato, i ricercatori sono già stati in grado di rilevare diversi materiali superconduttori, ma funzionano tutti solo a temperature prossime allo zero assoluto. I cuprati sono diventati i superconduttori di maggior successo, ma funzionano anche a temperature di 200 gradi al di sotto del punto di congelamento dell'acqua. Tuttavia, aprire semplicemente un tale conduttore è molto più facile che adattarlo a esigenze pratiche, e quindi negli ultimi 25 anni l'industria non ha ottenuto molto successo in questa direzione. Il sogno di tutti gli inventori è un materiale che esibisca le proprietà di superconduttività a temperatura ambiente normale e non richieda costosi e ingombranti sistemi di raffreddamento.

Una nuova ricerca degli scienziati del MIT può aprire le porte all'era dei superconduttori per l'umanità. Gli scienziati hanno sperimentato con il grafene, che, come sapete, si è già dimostrato con molte proprietà fisiche interessanti e insolite. Questo materiale bidimensionale è costituito da atomi di carbonio e, negli ultimi mesi, i ricercatori hanno dimostrato sperimentalmente non solo l'incredibile forza, ma anche l'eccellente capacità del grafene di condurre calore ed energia. Ora, un'altra notevole proprietà è stata aggiunta al salvadanaio comune: una volta raffreddati quasi allo zero assoluto, due fogli di grafene, schiacciati insieme e spostati l'uno rispetto all'altro di 1.1 gradi, diventano superconduttori. Questa scoperta è stata una sorpresa anche per gli stessi scienziati!

La scoperta del fatto che il grafene è capace di superconduttività segnerà nel prossimo futuro l'inizio di tutta una serie di ricerche in questo settore. È molto più facile lavorare con il grafene rispetto alle cuprine complesse, e quindi questo materiale in futuro potrebbe diventare la chiave per creare superconduttori universali che funzioneranno a temperatura ambiente.

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Energia dallo spazio per Starship 08.05.2024

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

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Notizie casuali dall'Archivio

I topi allevati con telomeri raddoppiati e vivono più a lungo 08.06.2016

L'accorciamento dei telomeri è una delle cause dell'invecchiamento e della morte cellulare. Tuttavia, gli scienziati sono riusciti a ottenere organismi viventi con telomeri due volte più lunghi del solito - e per questo non hanno nemmeno dovuto ricorrere all'ingegneria genetica.

I telomeri sono le estremità dei cromosomi che proteggono i cromosomi da influenze dannose. Ogni volta che una cellula si divide, i telomeri perdono la loro lunghezza e quando sono completamente esauriti si innesca l'apoptosi, l'autodistruzione della cellula. A causa dell'esaurimento dei telomeri, le cellule del corpo umano sono capaci di 50x52 divisioni, dopo di che muoiono (il limite di Hayflick).

Non appena gli scienziati hanno scoperto il legame tra telomeri e invecchiamento, è iniziata la ricerca di modi per allungare i telomeri o impedirne l'accorciamento. Di recente abbiamo scritto su un modo per aumentare i telomeri utilizzando RNA geneticamente modificato e ora gli scienziati hanno trovato un modo per fare senza interferire con il genoma.

Nel 2011 è stato pubblicato uno studio che mostra che i telomeri ultra lunghi a volte compaiono spontaneamente nelle colture di laboratorio di cellule staminali embrionali. Ciò accade come risultato del lavoro dell'enzima - telomerasi.

Un recente esperimento di scienziati americani conferma che le cellule staminali con telomeri estesi possono essere utilizzate per far crescere tessuti, organi e persino organismi che avranno anche telomeri estesi. Nei topi cresciuti da cellule staminali con telomeri due volte più lunghi del normale, anche le cellule differenziate di molti tessuti avevano telomeri lunghi. Nel corso del tempo, i loro telomeri si sono accorciati, ma ciò è avvenuto a un ritmo normale. Alcune cellule frequentemente rinnovate, come il sangue, negli animali allevati in questo modo avevano la capacità di riprendersi rapidamente.

Mentre la domanda se l'allungamento dei telomeri possa prolungare la vita rimane senza risposta, ma il lavoro è già in corso per creare una generazione di topi con il doppio dei telomeri naturali in tutte le cellule del corpo. Questi topi risponderanno a molte domande sull'invecchiamento e sulla morte.

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