Nel grafene ad angolo magico il futuro dei computer quantistici. Svelato il segreto della superconduttività

Che il grafene sia il materiale che rivoluzionerà l’elettronica, l’ingegneria civile e la medicina nei prossimi decenni, si era intuito. Oggi dobbiamo constatare con meraviglia che la superconduttività assoluta esiste. Almeno quella consentita dal grafene cosiddetto “ad angolo magico”. Vantaggiosissima applicazione di questo materiale straordinario: la corrente elettrica fluisce liberamente senza alcuna resistenza.

A dimostrare l’efficacia delle proprietà del  materiale che potrebbe essere usato anche per i futuri computer quantistici è stato lo studio guidato da Joel Wang, dell’Istituto di Tecnologia del Massachussetts, pubblicato su Nature.

Grafene materiale magico

Fin dalla sua scoperta nel 2004 il grafene si è dimostrato come una sorta di materiale magico: costituito da un singolo foglio di atomi di carbonio, talmente sottile da essere definito 2D. Questo cristallo bidimensionale, spesso solo un atomo, conduce l’elettricità meglio del rame, il materiale più sottile conosciuto, è più flessibile della gomma, più forte dell’acciaio e persino dei diamanti.

A queste caratteristiche si è aggiunta la superconduttività, ossia la capacità di far passare al suo interno cariche elettriche senza alcuna resistenza, come una sorta di corsie preferenziali per far transitare elettroni senza incontrare traffico.

Questa proprietà emerge in particolare quando due fogli di grafene vengono sovrapposti in un modo particolare, detto per questo ‘grafene ad angolo magico’, o Matbg. Di questa particolare versione del grafene non si erano ancora compresi molti dettagli.

Grazie ora a una serie di esperimenti, in particolare ponendo campioni di ‘grafene magico’ in minuscole sfere dette risonatori, i ricercatori americani, in collaborazione con colleghi giapponesi, sono riusciti a capire l’importanza della geometria del materiale e coglierne gran parte dei segreti.

“C’è un’intera famiglia di superconduttori 2D che aspetta di essere esplorata – ha detto Wang – e noi stiamo solo grattando la superficie”. Secondo lo studio il nuovo grafene Matbg potrebbe rivelarsi un ottimo materiale di base per la costruzione di futuri computer quantistici a superconduttori ancora più potenti di quelli realizzati fino ad ora.