Trovato un metodo innovativo per realizzare un materiale utile per le applicazioni elettroniche del futuro con costi di realizzazione decisamente inferiori agli attuali
Un gruppo di ricerca italiano ha conquistato la copertina di The Journal of Chemical Physics, la rivista scientifica più citata al mondo nel settore della fisica atomica, molecolare e chimica, che nel 2013 festeggia l’ottantesimo anniversario dalla fondazione con un esperimento che nessuno era mai riuscito a fare prima: produrre a temperatura ambiente il carburo di silicio, un materiale che esiste solo negli spazi interstellari e che finora si poteva ottenere artificialmente solo lavorando a temperature e a costi molto alti, tanto da poterlo impiegare unicamente per applicazioni di elettronica avanzatissima o per realizzare gemme di aspetto simile al diamante.
La soluzione innovativa per poter produrre questo materiale alla temperatura di soli 25 °C è stata trovata dai ricercatori dell’Istituto dei Materiali per l’Elettronica ed il Magnetismo IMEM del CNR (coordinati da Roberto Verucchi) e quelli del Laboratorio Interdisciplinare di Scienza Computazionale (LISC) della Fondazione Bruno Kessler di Trento (coordinati da Simone Taioli), in collaborazione con l’University College di Londra (coordinamento di Dario Alfè).
I risultati dell’esperimento, dimostrati anche teoricamente e pubblicati su The Journal of Chemical Physics, aprono ora innumerevoli scenari applicativi. Grazie all’abbassamento dei costi di produzione, il carburo di silicio – che in molti casi ha prestazioni superiori a quelle del semplice silicio – potrebbe essere destinato al miglioramento dei dispositivi elettronici in uso nella vita quotidiana ed essere impiegato per rivestire materiali plastici di vario tipo (cosa finora impossibile a causa delle alte temperature impiegate nel ciclo produttivo). Se si tiene presente che si tratta anche di un materiale biocompatibile, è facile pensare anche a possibili sviluppi per applicazioni biomedicali.
Per ottenere il risultato ora posto all’attenzione della comunità scientifica internazionale, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica basata su fasci supersonici di fullerene (una molecola formata da 60 atomi di carbonio disposti in un reticolo che ricorda la forma di un pallone da calcio) verso uno strato di silicio, in modo che la collisione producesse il carburo di silicio senza bisogno di alte temperature.
L’esperimento è stato dimostrato anche a livello teorico grazie alla simulazione di supercalcolatori e a uno studio condotto a Londra dal ricercatore del LISC Simone Taioli, finanziato dall’Unione europea e dalla provincia di Trento.
