Graphene Microchip Promises Faster Transmission

A new microchip undergoing testing in Switzerland has the potential to greatly speed up wireless communica

A microchip developed by scientists from EPFL and tested at the University of Geneva uses graphene to filter out unwanted radiation and could greatly speed up wirele ss data transmission. (Source: EPFL) tions.

Scientists from Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne and the University of Geneva have created and are testing a microchip that filters out unwanted radiation with the help of graphene that could allow future devices to transmit wireless data ten times faster. Moreover their microchip works in a frequency band that is currently empty, called the terahertz gap.
How It Works
Graphene is both opaque and transparent to electromagnetic waves, a remarkable property that can be used in future wireless devices to filter out unwanted signals for faster data transmission.

As explained by its developers, the new graphene-based microchip works by protecting sources of wireless data from unwanted radiation, ensuring that the data remain intact by reducing source corruption.The graphene content in the microchip filters out radiation in much the same way as polarized sunglasses. The vibration of radiation has an orientation. Like polarized glasses, the graphene-based microchip makes sure that radiation that only vibrates a certain way gets through. In this way, graphene is both transparent and opaque to radiation, depending on the orientation of vibration and signal direction. The Swiss researchers used this property to create a device known as an optical isolator.
Moreover the microchip works in what’s known as the terahertz range, a frequency band that is currently undeveloped. Terahertz radiation falls in between infrared and microwave radiation in the electromagnetic spectrum.
Today’s electronic devices transmit data in the gigahertz range, which has its technological limitations. Many scientists believe that if this terahertz bandwidth can be exploited, it would unlock the door to much faster smartphones, tablets and wireless communications in general. Not only could data transmit faster, but device users would experience better sound and image quality as well.
The researchers believe the new microchip addresses this unmet need and will bring terahertz technology another step closer to reality.

fonte: http://electronics360.globalspec.com/article/6552/graphene-microchip-promises-faster-transmission

Graphene microbots slurp lead from polluted water

Tiny self-propelled microbots can remove up to 95 percent of the lead in wastewater produced by industrial activity.

Humans are pretty effective at messing up everything. Look at all the tech we use. It doesn't come without a cost. Manufacturing electronics and batteries produces contaminants such as lead, cadmium, mercury, arsenic and chromium, none of which is particularly good for living organisms.
To help combat this destructive effect, an international team of researchers has developed a school of tiny microbots, each smaller than the width of a human hair, which is capable of removing lead particles from contaminated water more efficiently than previously developed methods.
The robots are shaped like tiny tubes, in three layers. Graphene oxide on the outside absorbs lead particles from the water. The middle layer is nickel, which allows external control of the robots using a magnetic field. The inner layer is platinum, which gives the robots self propulsion by adding hydrogen peroxide to the water. This interacts with the platinum, which decomposes the hydrogen peroxide into water and oxygen, propelling the microbot forwards.

The team writes in their paper, published in the journal Nano Letters, that a swarm of the microbots can reduce the amount of lead in water from 1,000 parts per billion to just 50 parts per billion, a reduction of 95 percent, in just 60 minutes.
Obviously this is dependent on the amount of water and number of microbots, but what makes it even more impressive is that the robots can be reused. The same magnetic field that controls the microbots can be used to retrieve them. They can then be cleaned and used again.

Moreover, the lead ions that have been cleaned off the microbots can be reused too.

This is a new application of smart nanodevices for environmental applications," co-author Samuel Sánchez of the Max Planck Institute for Intelligent Systems in Germany told Phys.org.
"The use of self-powered nanomachines that can capture heavy metals from contaminated solutions, transport them to desired places and even release them for 'closing the loop' -- that is a proof-of-concept towards industrial applications."
The next step in the research is to develop microbots that can clean up a much wider range of industrial pollutants, while trying to reduce the costs of fabrication.

fonte:http://www.cnet.com/news/graphene-microbots-slurp-lead-from-polluted-water/

Supercondensatori in grafene per i futuri indossabili

I ricercatori della Rice University hanno realizzato un microsupercondensatore in grafene che potrebbe sostituire le tradizionali batterie.

Luca Colantuoni, 7 dicembre 2015, 16:17

Circa un anno fa, i ricercatori della Rice University avevano sviluppato un metodo per produrre grafene utilizzando un laser controllato dal computer. La tecnica è stata più volte migliorata fino ad ottenere un laser-induced graphene (LIG) che potrebbe essere impiegato per realizzare microsupercondensatori flessibili per dispositivi indossabili. L’energia immagazzinata è superiore a quella dei condensatori tradizionali e la densità di potenza è due ordini di grandezza maggiore rispetto alle comuni batterie.

I normali condensatori accumulano energia e la rilasciano molto velocemente, a differenza delle batterie agli ioni di litio che impiegano molto tempo per la ricarica e rilasciano l’energia quando serve. I microsupercondensatori della Rice University offrono una velocità di carica 50 volte maggiore delle batterie e si scaricano molto più lentamente dei condensatori tradizionali. La capacità è di 934 microfarad, mentre la densità di energia è pari a 3,2 milliwatt per centimetro cubo. Secondo i ricercatori, la loro durata è praticamente infinita, in quanto possono essere piegati ripetutamente oltre 10.000 volte.
Il LIG è stato ottenuto riscaldando con un laser controllato dal computer un foglio di plastica in poliimmide e lasciando intatto lo strato superiore di carbonio. Ciò che rimane è una forma di grafene. I ricercatori hanno quindi trattato il LIG con biossido di manganese mediante elettrodeposizione e ricavato gli elettrodi positivo e negativo.
Attualmente i microsupercondensatori possono integrare le batterie ad alta potenza, ma in futuro potrebbero sostituire completamente la batterie come sistemi di storage che si ricaricano in pochi minuti. La caratteristiche sorprendente è che si tratta di supercondensatori in plastica.

fonte:http://www.webnews.it/2015/12/07/supercondensatori-grafene-indossabili/

Gli inchiostri al grafene per gli schermi flessibili

L’Istituto italiano di Tecnologia ha presentato il suo brevetto originale al Mobile World Congress

Lorenza Castagneri, BARCELLONA 25/02/2016

Lo sviluppo dei cellulari flessibili si arricchisce di una scoperta Made in Italy: speciali tipi di inchiostro di grafene con cui è possibile stampare circuiti elettronici pieghevoli, i componenti fondamentali degli smartphone arrotolabili di cui Samsung ha già presentato un primo prototipo. Il brevetto è stato messo a punto a Genova, nei laboratori dell’Istituto italiano di Tecnologia, che ha presentato la sua invenzione a Barcellona, durante il Mobile World Congress.

Il risultato è arrivato dopo due anni e mezzo di ricerca condotta nei Graphene Labs dal direttore Vittorio Pellegrini e dal suo team. «Si tratta di inchiostri del tutto simili a quelli che ci sono nelle nostre stampanti e che si possono produrre in grandi quantità», racconta: «La differenza è che contengono il grafene, il materiale più flessibile al mondo, noto per le sue caratteristiche di conducibilità elettrica, flessibilità e robustezza, che noi, per primi, abbiamo mescolato con altri liquidi a base di plastica per dare vita ai circuiti con sarà realizzata la tecnologia deformabile del futuro».

Con gli inchiostri al grafene dell’Iit si potrà produrre tutto un cellulare pieghevole, dallo schermo alla batteria. «Che, nel caso del prototipo che era stato presentato da Samsung era ancora rigida», aggiunge Pellegrini. Ma nella sua testa ci sono una miriade di prodotti hi-tech che potrebbero sfruttare la scoperta. «Penso, per esempio, a giacche dotate di pannelli fotovoltaici oppure schermi Tv, strumenti che devono anzitutto essere deformabili ma anche garantirsi l’autonomia energetica per diverse ore», racconta.

I primi prototipi di device con questa tecnologia arriveranno, secondo le stime del ricercatore, già entro i prossimi tre anni. Proprio Pellegrini, assieme ad alcuni colleghi di laboratorio e a partner privati, sempre a Genova ha appena dato vita a BeDimensional, una startup per lo sviluppo commerciale degli inchiostri al grafene. Tra i loro clienti ci sono già alcuni grandi nomi internazionali del mondo delle telecomunicazioni. «Che, naturalmente, non possiamo citare», dice. Ma alla nuova impresa si è avvicinata anche Momodesign, per realizzare un nuovo casco, più leggero e al tempo stesso più resistente.  

Pareti intelligenti producono energia grazie al grafene

Il materiale riesce a assorbire anche luce

01 marzo, 18:38

Pareti intelligenti che catturano luce e calore, finestre in grado di produrre energia, e applicazioni per l'internet delle cose: diventano possibili grazie al materiale piu' sottile del mondo, il grafene, che pur essendo leggerissimo, ha battuto ogni record nella capacita' di assorbire la luce. Il risultato e' stato possibile imitando gli occhi delle farfalle notturne e si deve all'universita' britannica di Surrey, che lo ha pubblicato sulla rivista Science Advances.

''In natura esistono soluzioni semplici ma efficaci da cui abbiamo preso ispirazione per rispondere alle sfide tecnologiche del futuro''- ha osservato uno degli autori, Ravi Silva.
''Gli occhi delle falene per esempio - ha proseguito - hanno strutture microscopiche che permettono gli insetti di vedere al buio''. Queste strutture, ha spiegato, incanalano la luce verso la parte centrale degli occhi, con l'ulteriore vantaggio di eliminare i riflessi, che potrebbero essere visti da eventuali predatori. ''Abbiamo usato la stessa tecnica - ha detto Silva - per ottenere un materiale straordinariamente sottile ed efficace nell'assorbire la luce''.

Con lo spessore di un atomo, il grafene deriva dalla grafite, il materiale di cui sono fatte le comuni matite, e la sua scoperta e' stata premiata nel 2010 con il Nobel. Il materiale ha proprieta' straordinarie: conduce elettricita' come il rame, non ha rivali come conduttore di calore, inoltre e' completamente trasparente. Tuttavia, il grafene e' inefficiente per le applicazioni ottiche, perche' assorbe solo il 2,3% della luce che lo colpisce.

Ispirandosi agli occhi delle farfalle notturne, i ricercatori coordinati da Jose' Anguita hanno creato dei minuscoli canali nel grafene che ne hanno migliorato la capacita' di assorbire la luce del 90%. Il passo successivo sara' utilizzare questo materiale per realizzare nuove celle solari, molto piu' efficaci di quelle attuali nell'assorbire la luce, carta da parati e 'finestre intelligenti' in grado di produrre energia raccogliendo calore e luce. Tutte queste tecnologie, inoltre, potrebbero essere messe in comunicazione fra loro attraverso l'internet delle cose.

fonte: http://www.ansa.it/scienza/notizie/rubriche/energia/2016/03/01/pareti-intelligenti-producono-energia-grazie-al-grafene_f999f5b7-b328-4ef0-9dc1-bd2b1fe8192c.html

Diabete, un cerotto invisibile al grafene monitora e tiene sotto controllo la glicemia

Anziché attraverso il sangue con una puntura, i livelli di glicemia o zucchero possono essere monitorati costantemente per mezzo di un cerotto invisibile al grafene che analizza i livelli contenuti nel sudore e, nel caso, somministra anche un farmaco

• SPECIALE Diabete

Luigi Mondo mercoledì 30 marzo 2016   

Un cerotto al grafene può monitorare la glicemia nel sangue (© Tashatuvango | shutterstock.com)

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KOREA – I ricercatori della Seoul National University, in Corea del Sud, hanno sviluppato un metodo non invasivo per monitorare i livelli di glicemia o glucosio nel sangue. È basato su un cerotto al grafene (o graphene), praticamente invisibile, che può essere indossato nel polso. Il tutto senza più dover, per esempio, bucare un dito per raccogliere la goccia di sangue per analizzare la glicemia.
Questione di sudore
Il nuovo dispositivo funziona analizzando il sudore, e si attiva quando ve ne sia una presenza sufficiente. È molto sensibile, grazie all’utilizzo combinato di grafene e oro che migliora l’attività elettrochimica e la sensibilità biochimica del sistema. Il cerotto può essere collegato a un analizzatore elettrochimico portatile con duplice funzione: generatore e trasmettitore dati wireless. Il dispositivo è piuttosto facile da usare e i dati possono poi essere facilmente inviati a uno smartphone o un tablet.
Non solo monitoraggio
Il cerotto ha una marcia in più. Non solo monitora i livelli di glucosio nel sangue, ma è in grado di attivare una risposta medica, nel caso necessiti. Per esempio, se rileva un eccesso di glucosio nel sangue (o iperglicemia) innesca il rilascio di metformina, un farmaco comunemente usato per trattare il diabete di tipo 2. L’infusione del farmaco avviene per mezzo di appositi micro-aghi. I ricercatori, dopo questo primo studio, intendono approfondire i test per poter arrivare in tempi brevi alla produzione di una versione definitiva del dispositivo che i pazienti diabetici possano utilizzare. Lo studio è stato pubblicato su Nature Nanotechnology

fonte:http://salute.diariodelweb.it/salute/articolo/?nid=20160330_378741

I mille talenti del grafene

Il grafene è davvero un materiale dai mille 'talenti' e ora apre la strada a nuovi laser e tecnologie anche al settore energetico delle rinnovabili. Un team di ricercatori internazionali, tra cui fisici del Cnr e del Politecnico di Milano, ha infatti mostrato la capacità dei nanoribbons, ovvero strisce strettissime, di grafene di assorbire ed emettere luce grazie a stati quantistici detti bieccitoni. Un risultato che rende più concreto l'uso industriale di questo materiale e apre la strada a laser basati su grafene e nuove tecnologie di illuminazione. Lo studio è pubblicato su Nature Communications

I nanoribbons, nano-strisce sottilissime, di grafene si rivelano potenzialmente utili per produrre, rivelare e controllare la luce nonché per assorbirla e convertirla in energia - un uso promettente, ad esempio, nel settore fotovoltaico - grazie a fenomeni quantistici chiamati bieccitoni. È la scoperta di un gruppo di ricercatori di due Istituti del Consiglio nazionale delle ricerche - Istituto nanoscienze (Nano-Cnr) e Istituto di fotonica e nanotecnologie (Ifn-Cnr) - in collaborazione con Politecnico di Milano, Università di Modena e Reggio Emilia e Max Planck Institute di Mainz. Lo studio è stato appena pubblicato su Nature Communications.

A differenza dei fogli di grafene semi-metallici, i nanoribbons di grafene si comportano come semiconduttori con interessanti proprietà ottiche. "Abbiamo utilizzato il grafene ridotto in strisce larghe meno di cinque nanometri, pari a un decimillesimo dello spessore di un capello", spiega Deborah Prezzi di Nano-Cnr di Modena. "In tale configurazione, -continua- il grafene diventa un semiconduttore, proprietà indispensabile per applicazioni ottiche, e al contempo mantiene molte caratteristiche del materiale semi-metallico. Il grafene così modificato potrebbe essere impiegato in dispositivi ottici, come Led, laser e celle solari".

Il team di scienziati ha studiato i processi ultraveloci che avvengono nei nanoribbons di grafene in seguito all’eccitazione con impulsi di luce laser ultra brevi. "In questo caso un elettrone del grafene viene eccitato e si genera una lacuna di carica, tipica dei semiconduttori, che si lega all'elettrone a formare il cosiddetto eccitone" continua la ricercatrice Prezzi.

"Esperimenti e simulazioni mostrano che due eccitoni possono formare a loro volta degli aggregati fortemente legati, i bieccitoni. Questi effetti quantistici -prosegue- sono dovuti alle dimensioni estremamente ridotte dei nanoribbons - spessi un solo atomo e larghi appena una decina, e sono alla base del funzionamento di vari dispositivi ottici, come ad esempio i processi di moltiplicazione di carica all'interno delle celle solari".

L'esperimento è stato possibile grazie a un avanzato sistema di spettroscopia sviluppato nei laboratori di Ifn-Cnr e Politecnico di Milano che, spiega Giulio Cerullo del Dipartimento di Fisica del Politecnico, "permette di 'fotografare' fenomeni che evolvono in tempi che vanno dai femto- ai pico-secondi, vale a dire meno di un millesimo di miliardesimo di secondo. Abbiamo osservato che i bieccitoni si formano molto rapidamente e danno luogo ad emissione stimolata di luce con grande efficienza. Un risultato che potrebbe aprire la strada all’utilizzo dei nanoribbons di grafene come materiali attivi in laser, fotorivelatori e altri dispositivi ottici".

Pubblicato il: 13/04/2016 14:52  Fonte: http://www.adnkronos.com/soldi/economia/2016/04/13/grafene-davvero-mille-talenti-arrivo-nuovi-laser-dalla-ricerca-italiana_fqQpfYgHpjryf8CoJtMbqI.html

Auto elettriche, arriva la batteria al grafene dalla durata super

Un nuovo modello di batteria al grafene migliorerà le prestazioni delle auto elettriche

14 febbraio 2016
La filiale della società spagnola Graphenano, la Grabat Energia, ha presentato una serie di batterie al grafene ad altissima densità di energia che permetterà alle auto elettriche di coprire distanze anche fino a 800 km, senza bisogno di far rifornimento con frequenza. La tecnologia di queste batterie è molto interessante non solo per l’industria automobilistica, ma anche per l’elettronica in generale e l’Aeronautica, perchè potrebbe migliorare la prestazioni per una gamma di dispositivi mobili, batterie e persino droni casalinghi. Questo tipo di batteria è stata testata nella super car spagnola GTA Spano.
La batteria, costituita da polimeri di grafene compositi, ha il potere di far risparmiare molta più energia, con una densità di 1.000 watt l’ora per chilogrammo (Wh/kg) ed una tensione di 2,3 V. Potrà inoltre essere ricaricata in meno tempo, con una velocità di 100 coulomb (C) rispetto agli ioni di litio da 3 C. E non solo, perchè è anche molto più leggera, un vantaggio rispetto ai vecchi modelli di batteria. La società prevede di costruire 20 linee di produzione a partire dal mese di marzo, in maniera progressiva, con l’obiettivo di produrre circa 80 milioni di cellule di grafene l’anno in base alle diverse tipologie di batteria.
fonte : http://scienzenotizie.it/2016/02/14/auto-elettriche-arriva-la-batteria-al-grafene-dalla-durata-super-0312906

IL GRAFENE È UN'ARMA MICIDIALE CONTRO I BATTERI

Una ricerca italiana presentata negli USA fa luce sull'uso del grafene come antibatterico

Il disinfettante del futuro si chiama grafene. È il materiale più sottile del mondo e deriva dalla comune grafite (il materiale delle matite). 

Può diventare un potente disinfettante perché uccide i batteri in ben 3 modi diversi:

• taglia le pareti dei batteri come una lama
• intrappola e soffoca i batteri
• altera il metabolismo dei batteri impedendone la moltiplicazione

È il frutto di una ricerca italiana, condotta dall'Università Cattolica di Roma e dall'Istituto sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr) che ha scoperto come l'ossido di grafene possa annientare i batteri e i funghi più diffusi negli ospedali.

'La dimostrazione è avvenuta per ora in laboratorio in esperimenti in provetta, ma si sta valutando la possibilità di eseguire delle sperimentazioni in ambito clinico', spiega all'Ansa Massimiliano Papi, dell'Istituto di Fisica dell'Università Cattolica, tra gli autori della ricerca.

Lo studio è stato presentato da Valentina Palmieri in occasione del 60° convegno annuale della Società Biophysical Society a Los Angeles.

'Il grafene - prosegue Papi - potrebbe divenire un 'disinfettante' ospedaliero, siamo vicini a questo traguardo. Col duplice vantaggio ulteriore che il grafene è una molecola rispettosa dell’ambiente e ha dei costi contenuti. Infine, oltre che come disinfettante, il grafene potrebbe essere usato per rivestire strumenti medici e chirurgici e in questo modo potrebbe contribuire a ridurre le infezioni, soprattutto dopo un intervento chirurgico, oltre che l'uso di antibiotici e la resistenza agli antibiotici'.

Il grafene è utile anche per assorbire inquinanti organici, inparticolare idrocarburi, dalle acque, dai terreni e dall'aria.

31/3/2016- Fonte : http://www.ecoseven.net/scienze/scienze-naturali/il-grafene-e-un-arma-micidiale-contro-i-batteri 

PULIRE IL MONDO…CON IL GRAFENE

Il grafene è utile per assorbire inquinanti organici, in particolare idrocarburi, dalle acque, dai terreni e dall'aria

Grafene utile alla pulizia del pianeta: il miracoloso materiale è capace di assorbire inquinanti organici, in particolare idrocarburi, dalle acque, dai terreni e dall'aria. Lo dimostra il progetto di Directa Plus, GEnIuS (Graphene Eco Innovative Sorbent), cofinanziato dall'unione Europea nell'ambito dell'iniziativa Eco-Innovation. Grazie a SetCar, società rumena attiva nel campo della decontaminazione e smaltimento di rifiuti pericolosi, è stato possibile testare Graphene Plus nel campo delle bonifiche ambientali, per tutto il 2013.

In particolare, dal 14 ottobre scorso, il grafene è stato il protagonista della depurazione nell'area dismessa di una raffineria rumena, presso un bacino di circa 16.500 mc di acqua contenente idrocarburi petroliferi in concentrazioni pari a 56 ppm (vale a dire circa 3 gocce di olio per ogni litro di acqua), per un totale di oltre una tonnellata di idrocarburo da rimuovere dall'acqua prima di poterla riversare nel corso d'acqua adiacente (la concentrazione massima di idrocarburo richiesta dalla legge per lo scarico nelle acque superficiali è di 5 ppm).

È cosi, grazie a ‘5 g/mc di Grafysorber utilizzato come materiale sciolto sono stati in grado di abbattere le concentrazioni di idrocarburo al di sotto di 1 ppm in soli 10 minuti di trattamento.  Il progetto è attualmente concluso. Sono stati trattati circa 16.500 mc di acqua contaminata a un flusso di 16 m3/h (360 -390 mc di acqua trattati ogni giorno) in 2 batch da 4 m3. Per i prossimi progetti, abbiamo pianificato di implementare la produttività del nostro impianto di trattamento a 50 m3/h’, ha affermato  Covaci Melchisedec, manager tecnico di SetCar .

‘Grazie al test pilota condotto da SetCar abbiamo potuto confermare che Grafysorber rappresenta la soluzione effettiva per la decontaminazione di acque contenenti basse concentrazioni di idrocarburi’, aggiunge Giulio Cesareo, presidente e Ad di Directa Plus.

gc

22-12-2014  fonte : http://www.ecoseven.net/ambiente/inquinamento/pulire-il-mondo-con-il-grafene 

Il grafene killer dei batteri

Può ucciderli in 3 modi diversi, candidato a disinfettante del futuro

29 marzo, 18:31
Uccidere i batteri tagliandone le pareti come una lama, oppure soffocandoli come se si intrappolassero con un lenzuolo, o ancora alterandone il metabolismo impedendo che si moltiplichino: così il grafene, materiale più sottile del mondo che deriva dalla comune grafite delle matite, promette di diventare un potente disinfettante. La ricerca è presentata negli Stati Uniti,a Los Angeles, nel convegno della Società di Biofisica svoltosi nel mese di marzo a Los Angeles, ed è stata condotta in Italia, da Università Cattolica di Roma e Istituto sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr).

I ricercatori hanno scoperto che l'ossido di grafene può annientare batteri e funghi responsabili di infezioni diffuse negli ospedali, come lo Staphylococcus aureus e la Candida albicans. I test sono stati condotti con successo anche su altri batteri diffusi negli ospedali, Enterococcus faecalis ed Escherichia coli. “La dimostrazione è avvenuta per ora in laboratorio in esperimenti in provetta, ma si sta valutando la possibilità di eseguire delle sperimentazioni in ambito clinico”, spiega Massimiliano Papi, dell'Istituto di Fisica dell'Università Cattolica, che ha condotto la ricerca con Valentina Palmieri, dello stesso istituto, con Maurizio Sanguinetti e Francesca Bugli, dell’Istituto di Microbiologia e virologia, e con il direttore dell’Isc-Cnr, Claudio Conti

Secondo Papi “il grafene potrebbe divenire un 'disinfettante' ospedaliero, siamo vicini a questo traguardo. Col duplice vantaggio ulteriore che il grafene è una molecola rispettosa dell’ambiente e ha dei costi contenuti. Infine, oltre che come disinfettante, il grafene potrebbe essere usato per rivestire strumenti medici e chirurgici e in questo modo potrebbe contribuire a ridurre le infezioni, soprattutto dopo un intervento chirurgico, oltre che l'uso di antibiotici e la resistenza agli antibiotici”. Per Conti è uno studio "fortemente interdisciplinare, dove le competenze di base sulla fisica dei sistemi complessi sono indispensabili per un’applicazione concreta, molto prossima all’utilizzo pratico. Risultati come questi pongono la scienza della complessità tra i cardini della ricerca moderna”.
Fonte:  http://www.ansa.it/scienza/notizie/rubriche/tecnologie/2016/03/29/il-grafene-killer-dei-batteri_4dcdc948-6862-46eb-a1b8-93dac47ffb2a.html

Dal grafene alle bioplastiche, in viaggio tra i minerali del futuro

Dal grafene alle bioplastiche, in viaggio tra i minerali del futuro

Di Ilaria Quattrone - 1 aprile 2016

Sistemi invisibili a base di inchiostri nano strutturati da integrare nel packaging per tracciare il prodotto alimentare; plastiche a km 0, ricavate dagli scarti di caffè, prezzemolo e cannella; edifici in grado di ridurre l’inquinamento dell’aria, mutare forma e catturare la luce del sole trasformandola in energia; elettronica 2.0 stampabile e wireless che sfrutta l’uso di celle fotovoltaiche flessibili e trasparenti per la ricarica di smartphone, tablet o smartwatch. Sono le rivoluzioni possibili grazie ai materiali innovativi. Se ne parlerà a Material Hub, l’area tematica dedicata ai nuovi materiali nell’ambito di Technology Hub – evento professionale delle tecnologie innovative per il futuro, promosso da Senaf e in programma a fieramilanocity dal 7 al 9 giugno 2016.

Il grafene, per esempio, è tra i protagonisti indiscussi delle soluzioni intelligenti in fase di sviluppo destinate a cambiare la vita quotidiana. E’ un nanomateriale dalle eccezionali proprietà, che se integrato con i materiali impiegati nella manifattura tradizionale può accrescerne le prestazioni e ampliarne l’impiego. Molto resistente, 200 volte più dell’acciaio, ma anche estremamente flessibile, il grafene è anche trasparente e conduce l’elettricità e il calore meglio di molti altri metalli. Per queste sue caratteristiche può essere utilizzato non solo per lo sviluppo di nuovi caschi e cavi elettrici, ma anche per la realizzazione di cellulari flessibili, oggetti di uso quotidiano come racchette da tennis, tubolari e nel settore energetico per ottenere batterie più efficienti e nuovi pannelli fotovoltaici. Una sperimentazione messa già in atto da I Graphene Labs dell’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit) di Genova.

“Le sfide del futuro sono quelle legate alla creazione di nuovi supermateriali plastici, che grazie all’aggiunta di basse percentuali di grafene diventano flessibili o smart (conducono elettricità o calore) e di nuove applicazioni integrabili nel corpo umano – commenta Vittorio Pellegrini, direttore dei Graphene Labs Iit – Per esempio lenti a contatto che grazie al grafene permettano di vedere all’infrarosso (riconoscimento di persone al buio), protesi super resistenti e leggere, pelle artificiale. Già oggi è stato ampiamente dimostrato che il grafene è biocompatibile e biodegradabile e quindi ottimale per queste applicazioni future. Infine inchiostri di grafene possono essere utilizzati per realizzare piccoli circuiti elettrici – smart-tag – che possono essere stampati su ogni supporto – carta, tessuti, plastica – per permettere lo scambio di informazioni tra prodotti e persone o tra persone“. Tra le novità proposte al Technology Hub anche i materiali cosiddetti ‘smart’ destinati a compiere una trasformazione nel settore dell’edilizia, agevolando la riduzione dei consumi energetici degli edifici.

Polimeri trasparenti, in grado di catturare la luce e convertirla in energia elettrica, consentiranno in un futuro non troppo lontano, alle facciate dei grattacieli e a tutte le superfici trasparenti, di diventare ‘riserve’ di energia e giocare un ruolo attivo nella riduzione di emissioni di CO2. Non solo. Potremo disporre di strutture di rivestimento che mutano la propria forma in risposta a sollecitazioni termiche o elettriche, che variano la propria porosità in funzione dell’intensità della radiazione solare incidente e che possono persino essere in grado di combattere l’inquinamento atmosferico. “I materiali ‘intelligenti’ saranno sempre più integrati in prodotti, edifici e infrastrutture; potremo monitorare le loro caratteristiche via Internet e influenzare il loro comportamento in modo interattivo“, afferma Pierpaolo Ruttico, Fondatore di Indexlab. Dall’edilizia all’architettura, dalla meccanica al settore aerospaziale, sono molteplici gli ambiti di applicazione della tecnologia esplorati in Material Hub, compresi l’arredo, l’arte, nautica, il medicale, i giocattoli fino ai mondi dell’automotive, della calzatura, della gioielleria e della moda.

Una panoramica completa su tutti gli utilizzi dei nuovi materiali per l’innovazione, che sarà possibile scoprire dal vivo nell’Area Dimostrativa Material Connexion Italia, grazie alla testimonianza di una realtà come quella di Material Connexion, centro internazionale di ricerca e consulenza sui materiali innovativi e sostenibili, che conta un database di 7.000 materiali raccolti, al quale ogni mese se ne aggiungono circa 40. “I cosidetti ‘connected material’ stanno regalando ‘intelligenza e informazioni’ a oggetti e prodotti di uso quotidiano – racconta Christian Tubito, Project Manager, Innovation & Research di Material Connexion Italia – Un esempio interessante è legato al mondo del packaging primario, ad esempio le confezioni che contengono le nostre insalate pronte all’uso. Vi sono etichette simili a degli adesivi che, utilizzando un polimero ferroelettrico, sono dotate di memoria passiva riscrivibile in grado di registrare e conservare le informazioni anche se non alimentate, riducendo quindi la necessità di componenti elettronici“. Ancora. “Anche il mondo delle fibre sintetiche è in pieno fermento – prosegue Tubino – Nuovi tessuti avanzati rendono i capi, soprattutto per la sicurezza sul lavoro, lo sport e le condizioni estreme, iper-leggeri, ultra-resistenti, traspiranti e super protettivi sia al caldo che al freddo, in grado quindi di rispondere a diverse condizioni contemporaneamente“. Sviluppato tra aree dimostrative, workshop, convegni, case history e presentazioni tecniche, Technology Hub include, oltre a Material Hub, anche le aree 3DPrint Hub e Additive Manufacturing Hub, Robot Hub, Droni Hub, Elettronica e IoT Hub. In contemporanea a Technology Hub si terrà anche B-App, il primo evento professionale italiano dedicato all’App Economy.

Fonte: http://www.meteoweb.eu/2016/04/dal-grafene-alle-bioplastiche-in-viaggio-tra-i-minerali-del-futuro/661017/

Dalla matita all'ospedale, il grafene diventa un disinfettante

Nuovo alleato contro le infezioni in corsia

31 marzo 2016

Il grafene potrebbe essere utilizzato per combattere le infezioni in ospedale IL GRAFENE, il nanomateriale a base di carbonio che è alla base di una vera e propria rivoluzione tecnologica, potrebbe essere usato anche nella lotta contro le infezioni ospedaliere. Almeno questo è quanto sembra emergere da uno studio realizzato da ricercatori della facoltà di Medicina e chirurgia dell'Università Cattolica del Sacro Cuore, in collaborazione con l'Istituto sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr) di Roma, che hanno scoperto un innovativo disinfettante ospedaliero: si tratta di una formulazione (gel o liquida) a base di grafene. Il gruppo di ricerca della Cattolica formato Marco De Spirito e Massimiliano Papi dell'Istituto di fisica e da Maurizio Sanguinetti e Francesca Bugli dell'Istituto di microbiologia e virologia, insieme a Claudio Conti, direttore dell'Isc-Cnr, hanno scoperto che l'ossido di grafene, può annientare batteri e funghi killer ospedalieri come lo Staphylococcus aureus e la Candida albicans. Lo studio è stato presentato da Valentina Palmieri dell'Istituto di fisica dell'Università in occasione del 60? convegno annuale della Società di Biofisica svoltosi nel mese di marzo a Los Angeles.

Il test su 3 batteri. Il team ha esaminato l'effetto dell'ossido di grafene su tre batteri: Staphylococcus aureus e Enterococcus faecalis, causa di infezioni opportunistiche e nosocomiali, e Escherichia coli, che può provocare anche gravi intossicazioni alimentari. I ricercatori hanno dimostrato che l'ossido di grafene in fogli di circa 200 nanometri, in soluzione acquosa è in grado di eliminare circa il 90% di S. aureus e E. faecalis, e circa il 50% di E. coli in meno di due ore. Lo studio ha inoltre dimostrato che è efficace contro i batteri anche a concentrazioni bassissime. "La dimostrazione è avvenuta per ora in laboratorio in esperimenti in provetta, ma si sta valutando la possibilità di eseguire delle sperimentazioni in ambito clinico", spiega Papi. Il grafene ha un meccanismo d'azione triplice: può tagliare come una lama le pareti dei batteri, uccidendoli; può intrappolarli come un lenzuolo, isolandoli dal mondo esterno e quindi in un certo senso 'soffocandoli'; può alterarne il metabolismo impedendo che si moltiplichino.

Superiore ad altri agenti antibatterici. E' proprio questa triplice azione che lo rende superiore ad altri agenti antibatterici oggi in uso. Il team ha anche scoperto che l'ossido di grafene è efficace contro il fungo Candida albicans che causa infezioni pericolose in ospedale, con un'efficacia simile a quella trovata per E. coli."Si tratta di uno studio fortemente interdisciplinare, dove le competenze di base sulla fisica dei sistemi complessi sono indispensabili per un'applicazione concreta, molto prossima all'utilizzo pratico. Risultati come questi pongono la scienza della complessità tra i cardini della ricerca moderna", commenta Claudio Conti. "Il grafene potrebbe divenire un 'disinfettante' ospedaliero, siamo vicini a questo traguardo", conclude Papi, "col duplice vantaggio ulteriore che il grafene è una molecola rispettosa dell'ambiente e ha dei costi contenuti. Infine, oltre che come disinfettante, il grafene potrebbe essere usato per rivestire strumenti medici e chirurgici e in questo modo potrebbe contribuire a ridurre le infezioni, soprattutto dopo un intervento chirurgico, oltre che l'uso di antibiotici e la resistenza agli antibiotici".

Fonte http://www.repubblica.it/salute/ricerca/2016/03/31/news/dalla_matita_all_ospedale_il_grafene_diventa_un_disinfettante-136757741/?refresh_ce