TEDx Brussels: Ridefinire la scienza

Published on December 13, 2014

Lunedì scorso durante l'evento TEDx Brussels “The Territory and the Map”, abbiamo sentito parlare di approcci diversi per storie di successo da tutto il mondo in vari settori: economia, istruzione, salute e scienza.

Uno dei relatori durante la sessione pomeridiana è stato il professor Jonathan Coleman, che è uno dei ricercatori più importanti al mondo nel campo delle nanotecnologie e dei materiali. Nel 2010 ha ricevuto dall' ERC (Consiglio Europeo per la Ricerca) un primo finanziamento per sostenere la sua ricerca sui nanomateriali e sulle loro applicazioni su larga scala.

Il professor Coleman, grazie ai suoi studi, ha aperto un nuovo scenario per l'industria, sfidando il vecchio paradigma secondo il quale investire nella scienza è estremamente costoso. Essendo un innovatore per natura, è riuscito a raggiungere soluzioni brillanti attraverso procedure economicamente vantaggiose. Al TEDx di Bruxelles ha impressionato il pubblico portando la scienza nella vita quotidiana, usando solo acqua, sapone per piatti e un frullatore da cucina per produrre grafene (un materiale costituito da uno strato monoatomico di carbonio, con proprietà straordinarie).

Cafebabel, in una breve intervista, ha discusso con lui delle sue scoperte e delle applicazioni del cosiddetto "materiale delle meraviglie", il grafene, una pietra miliare per le prossime innovazioni in campo industriale.

Cafébabel: Può spiegare la sua passione per la scienza; Come è diventato uno scienziato?

Dr. Coleman: Sono diventato uno scienziato semplicamente perchè ero portato. A scuola ero molto bravo in fisica, perciò sono andato al college per studiare fisica ed il college mi è piaciuto molto. Non volevo abbandonare questo percorso. Sono quindi rimasto per conseguire il PhD e la cosa ha continuato ad essere stimolante. Decisi che volevo rimanere più a lungo. Sono rimasto per fare ricerca e da allora ho trascorso 23 anni nell'università. Semplicemente per passione! È divertente!

Cafébabel: Come mai non ha un profilo pubblico sui social media?

Dr. Coleman: Bene, la risposta è “non so”. Ma faccio comunque molto lavoro di divulgazione e lavoro molto con i media, parlo al grande pubblico, nelle scuole e ai bambini. Ho fatto un sacco di radio, un po' di televisione ed ho lavorato molto con i giornali. Ho lavorato molto con i media. Vorrei comunicare anche attraverso questa sorta di nuovi media. Mi spiego, i nuovi media portano via molto tempo; bisogna essere sempre presenti. Ho tre bambini piccoli, come saprete, non si possono avere figli, fare ricerca e fare qualsiasi altra cosa.

Cafébabel: Crede che il grafene segnerà una tappa fondamentale per il genere umano? Come vede il futuro del grafene?

Dr. Coleman: Penso di sì. Allo stato attuale, crediamo che il grafene sarà utile per molte applicazioni. Ha delle caratteristiche particolari, è molto, molto forte, è un eccellente conduttore di elettricità, ed è molto leggero.

Questo significa che è utile, diciamo, per ottenere delle plastiche più resistenti, o schermi TV più efficienti, o mille altre applicazioni. Ma siamo ancora alle primissime fasi. Le compagnie stanno ora cercando di tradurre queste applicazioni in prodotti. Ma è davvero ancora molto presto e ancora non sanno quale prodotto potrà essere di successo. Perciò, nel giro di dieci anni esisteranno prodotti di grafene, ma non siamo ancora in grado di dire che tipo di prodotti potranno essere concepiti nell'imminente futuro.

Ed è proprio questo il grosso della competizione al momento: cercare di capire qual è il miglior tipo di prodotto che potrebbe essere sviluppato utilizzando il grafene. Ed essere, inoltre, abbastanza economico da rendere l'investimento economicamente vantaggioso.

Cafébabel: Sappiamo che ha fatto alcuni studi e test per migliorare la plastica, cambiandone le proprietà; crede che in futuro impugneremo bottiglie di birra o d'acqua fatte con il grafene?

Dr. Coleman: Avete citato la birra, ed è assolutamente corretto. Sto lavorando con la SAB Miller, che è la seconda compagnia produttrice di birra al mondo; quello che intendono fare, è vendere birra in bottiglie di plastica.

La ragione per la quale vogliono farlo è che la plastica è più leggera del vetro, e quindi più economica, perciò se vendi un milione di bottiglie di birra al giorno hai bisogno di quantità enormi i carburante, e per questo sono propensi ad adottare la plastica. Il problema è che il gas presente nella birra fuoriesce dalla plastica e l'ossigeno dell'aria penetra all'interno, e la combinazione dei due fattori distrugge il gusto della birra. 

Pertanto, se conservata in una bottiglia di plastica, la birra non può durare più di due settimane. Sicché vogliono provare a fermare la dispersione del gas attraverso la plastica,  e la maniera in cui stiamo tentando di farlo è tramite l'introduzione di nitruro di boro. Il nitruro di boro è simile al grafene, eccetto che il grafene è nero mentre il nitruro di boro è trasparente. Se introdotto nella plastica ferma la fuoriuscita di gas e senza dubbio, la plastica sembra ancora plastica. Se invece viene introdotto il grafene nella plastica, questa apparirà nera. Non desiderano questo. Funziona abbastanza bene. Il nitruro di boro rallenta la fuoriuscita di gas di parecchio! 

Cafébabel: Per quanto tempo?

Dr. Coleman: Il periodo di conservazione è probabilmente aumentato da due a dieci settimane, circa. Per la grande distribuzione sarebbe richiesto un periodo di 26 settimane, non siamo ancora a questo livello, ma rimane comunque un aumento significativo.

Quello che rimane ancora un interrogativo è: Può essere fatto abbastanza a buon mercato per produrre un milione di bottiglie di plastica con un rivestimento in nanomateriali? Non lo sappiamo ancora. Perciò questo è un buon esempio di come si può usare questa tecnologia, ma funzionerà anche dal punto di vista economico? Non siamo ancora in grado di dirlo.

Cafébabel: Qual è la sfida principale al momento per la produzione di massa del grafene da parte del mondo industriale? 

Dr. Coleman: Quello che vi abbiamo mostrato oggi, qui a TEDx, è che abbiamo scalato verso l'alto questo processo, chiaramente non utilizziamo frullatori da cucina. Utilizziamo grandi macchine; abbiamo migliorato il procedimento il più possibile. Abbiamo prodotto questo fluido nero, e ne aabbiamo prodotto 300 litri in una sola volta.  

Questo è il massimo che possiamo fare. Abbiamo concesso in licenza questa tecnologia ad una società chimica, ed ora è in costruzione uno stabilimento. La fabbrica avrà probabilmente la grandezza di questo edificio, il Bozar. Il grafene sarà quindi a tutti gli effetti prodotto su scala industriale. 

Cafébabel: Quanto costa produrre 1 grammo di grafene, rispetto a qualsiasi altra merce di scambio, come l'oro?  

Dr. Coleman: Permettetemi di fare un paragone con storie diverse. Esistevano, prima del grafene, dei nanomateriali chiamati nanotubi di carbonio, e le persone credevano che avrebbero potuto fare di tutto ed avere successo. Ma il problema era che nanotubi di carbonio di alta qualità costavano 500€/grammo. Eccessivamente costoso per qualsiasi applicazione. Crediamo che il grafene prodotto con questo metodo avrà un costo molto al di sotto di $1USD/grammo. Il vantaggio del grafene è che può fare tutto quello che i precedenti nanomateriali  avrebbero potuto fare, ed anche molto di più! Tuttavia sarà molto più conveniente. Per questo motivo oggi abbiamo tutto questo entusiasmo. In passato le nanotecnologie erano troppo costose; con l'avvento del grafene potrebbero essere abbastanza economiche da essere largamente utilizzate.  

Cafébabel: Per concludere, cosa vorrebbe dire alle nuove generazioni per avvicinarle alla scienza? Per ispirare i giovani?

Dr. Coleman: È una domanda molto importante, perchè se i giovani non si avvicinano alla scienza non avremo futuri scienziati. Ed è davvero triste che molti giovani, all'età di 15, 16 o 17 anni, pensino che la scienza sia noiosa!

O addirittura che sia troppo difficile e che non potranno mai fare scienza. Non è assolutamente vero. La scienza è divertente; se domandate in giro, molti scienziati vi diranno che loro fanno scienza perché è un Grande Divertimento! 

Vieni pagato, ed a volte vieni pagato anche molti soldi per fare il tuo hobby. E cosa si potrebbe desiderare di più. Mi sento di dire ai giovani che è entusiasmante, quello dello scienziato è il miglior lavoro al mondo!

Proofread by Danica Jorden

Translated from TEDx Brussels: Redefining the way to do science