Creata la lampadina più piccola del mondo:efficiente e grande quanto un atomo

Ma come fare a far “illuminare” un materiale praticamente invisibile mettendolo nelle condizioni di fornire una luce chiara e visibile? È questa l’impresa in cui sono riusciti gli scienziati americani che hanno dimostrato anche come scalare la tecnologia in modo da poterla renderla adatta anche ai dispositivi digitali.

Il grafene è sottile e impossibile da vedere a occhio nudo. Ma i recenti progressi hanno permesso di sfruttarne le caratteristiche.

Creare piccole strutture luminose sulla superficie di un chip è molto importante per sviluppare circuiti fotonici in grado di fare con la luce quello che oggi viene fatto dalla corrente elettrica. Tanti sono stati i tentativi effettuati in questo senso ma finora nessuno era stato in grado di usare la luce incandescente della lampadina su un chip. Ciò è dovuto soprattutto al fatto che i filamenti della lampadina devono essere estremamente caldi per emettere la luce. Inoltre, il trasferimento di calore dal filamento caldo all’ambiente circostante potrebbe causare danni al chip.

E qui sta la novità apportata dal grafene, in primo luogo per la sua capacità di raggiungere temperature elevate senza fondere il substrato o gli elettrodi di metallo e poi perché quando si riscalda, diventa un conduttore molto più povero di calore. Ciò significa che le alte temperature si limitano a un piccolo hot spot al centro. E i vantaggi sono tanti.

Spiegano i ricercatori che è necessaria meno energia per raggiungere le temperature per l’emissione di luce visibile. “Queste proprietà termiche uniche ci permettono di riscaldare il grafene in sospensione fino a metà della temperatura del sole, e migliorarne l’efficienza 1000 volte, rispetto al grafene su un substrato solido”.

“La luce visibile dal grafene atomicamente sottile è così intensa da essere visibile anche ad occhio nudo, senza un ingrandimento extra”, spiega Young Duck Kim, autore dello studio.