Intervista a Takashi Taniguchi e Kenji Watanabe: una rivoluzione del grafene

Takashi Taniguchi e Kenji Watanabe creano cristalli di alta qualità che offrono il substrato perfetto su cui realizzare su misura materiali bidimensionali con sorprendenti proprietà elettroniche. Raccontano a New Scientist come coltivano i loro cristalli di fama mondiale

Di Anna Demming

3 gennaio 2023

Nabil Nezzar

PER anni, Takashi Taniguchi e Kenji Watanabe furono come la maggior parte degli altri fisici, lavorando in modo relativamente sconosciuto al resto del mondo. La coppia ha studiato i cristalli nel loro laboratorio presso l'Istituto Nazionale per la Scienza dei Materiali vicino a Tokyo, in Giappone.

Poi, quasi da un giorno all'altro, hanno raggiunto il grande momento. Stavano coltivando una forma cristallina cubica di nitruro di boro che ha la stessa struttura tridimensionale del diamante. Un giorno, spinti dalla curiosità, hanno studiato un altro tipo di cristallo di nitruro di boro che a volte cresceva come sottoprodotto nel loro laboratorio: una forma piatta e bidimensionale.

Con esso, hanno inavvertitamente trovato l'oro. Questo perché, in questo periodo, un'altra sostanza 2D stava iniziando a fare scalpore. Il grafene, formato da un foglio di carbonio spesso un solo atomo, è stato soprannominato un “materiale meraviglioso” perché è un ottimo conduttore, più forte del diamante e più leggero della carta. È iniziato un afflusso di ricerca sul grafene, cercando di sfruttare al meglio questa roba.

Il problema era che per studiare il grafene è necessario qualcosa di molto piatto con le proprietà giuste su cui montare i fogli sottilissimi. La soluzione, si scoprì, erano proprio i cristalli sottoprodotti che Taniguchi e Watanabe stavano indagando.

I loro cristalli di nitruro di boro 2D ad elevata purezza sono, secondo un ampio consenso, i migliori al mondo. Oggi, quello che una volta era un materiale di scarto viene fornito a tutti coloro che operano nel campo del grafene per consentire ricerche pionieristiche e i due scienziati sono coautori di oltre 1000 studi. Hanno raccontato a New Scientist come hanno affinato la loro arte, si sono trovati al centro di una rivoluzione dei materiali e sono diventati i coltivatori di cristalli più richiesti al mondo.

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