Japan

Sumio Iijima

2007 Balzan Prize for Nanoscience

For his discovery of carbon nanotubes, in particular the discovery of single-wall carbon nanotubes and the study of their properties.

La nanoscienza studia le proprietà fisiche e chimiche dei materiali caratterizzati da strutture su scala di uno o pochi nanometri (un nanometro corrisponde a un milionesimo di millimetro). Su questa scala, che corrisponde alle dimensioni di pochi atomi, gli effetti quantistici diventano importanti e generano proprietà sorprendenti e interessanti per la tecnica. Fra le molte strutture studiate negli ultimi decenni, quelle dei nanotubi di carbonio si sono rivelate come le più promettenti e sono oggi attivamente studiate in molti laboratori di ricerca in tutto il mondo.
 
La parete di un nanotubo di carbonio è costituita da uno o più strati di atomi di carbonio che formano una struttura esagonale. Il diametro dei tubi può essere di un solo nanometro, ma la loro lunghezza può raggiungere le dimensioni macroscopiche di qualche millimetro o anche più. Sumio Iijima ha scoperto i nanotubi nel 1991. La tipologia più interessante è quella dei nanotubi di carbonio a parete singola, da lui scoperti nel 1993. In seguito ha anche sviluppato metodi per produrli.
 
I nanotubi hanno interessanti proprietà meccaniche: sono molto resistenti sui loro assi e anche molto flessibili. Le loro proprietà meccaniche, elettriche e termiche dipendono dal diametro, ma anche dal modo in cui la superficie esagonale è arrotolata, che può essere in verticale o con una inclinazione che genera una struttura a spirale o elicoidale. I nanotubi hanno anche proprietà elettriche molto interessanti: a seconda del grado di elicoidalità il nanotubo può rivelarsi un semiconduttore o un eccellente conduttore.
 
Numerose possibili applicazioni sono oggi oggetto di importanti attività di ricerca e di sviluppo, che comprendono materiali rinforzati con nanotubi, leggeri e resistenti, come le fibre di carbonio rinforzate, già utilizzate in applicazioni specialistiche, e componenti elettronici basati sui nanotubi, come diodi e transistors, pellicole trasparenti e film conduttori, elettrodi per supercondensatori, emettitori di campo per videoschermi. L’elenco delle applicazioni è molto lungo ed è in crescita.
 
Sumio Iijima è Direttore del Research Center for Advanced Carbon Materials al National Institute of Advanced Industrial Science and Technology di Tsukuba e professore presso il Dipartimento di scienza dei materiali e ingegneria della Meijo University di Nagoya.

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