Ottenuto dal fosforo nero, il 'fosforene’ fa parte della famiglia dei materiali a due dimensioni che, come il grafene, suscitano interesse per il loro potenziale utilizzo applicativo in differenti ambiti, a partire dall'elettronica. L’analisi delle sue proprietà chimico-fisiche è al centro del progetto 'Phosfun’ ('Phosphorene Functionalization: a New Platform for Advanced Multifunctional Materials’) coordinato dal direttore dell’Istituto di chimica dei composti organo metallici (Iccom) del Cnr di Sesto Fiorentino Maurizio Peruzzini, selezionato tra gli 'Advanced Grants 2014' dell’European Research Council (Erc).
“Per anni l’attenzione di fisici e chimici si è concentrata sulle possibili applicazioni del grafene, il materiale bidimensionale scoperto nel 2004, che però non è semiconduttore”, spiega Peruzzini. “Questa limitazione potrebbe essere superata utilizzando il fosforene, scoperto di recente e formato da atomi di fosforo invece che di carbonio. Il fosforene infatti è un semiconduttore naturale la cui 'efficienza' dipende dal numero di strati di atomi di fosforo, ovvero dal numero di 'foglietti' bidimensionali impilati l’uno sull’altro. Ciò permetterebbe di modulare la risposta di un dispositivo micro- o nano-elettronico in funzione del numero di strati del materiale”.
Oltre all’Iccom-Cnr, sono coinvolti nel progetto interdisciplinare gli Istituti Cnr Nano di Pisa e quello per lo studio dei materiali nanostrutturati di Bologna: 'Phosfun' riunirà un gruppo di chimici esperti nello studio nella reattività del fosforo elementare e di fisici con competenze nella determinazione delle proprietà di sistemi nanostrutturati e nell’allestimento di nanodevices. “Cercheremo di realizzare protocolli di sintesi scalabile e riproducibile di mono e multistrato, quindi di funzionalizzare il materiale con gruppi organici e inorganici”, continua il direttore dell’Iccom-Cnr. "I nostri risultati forniranno una panoramica su come possono essere modulate le proprietà chimiche e fisiche. Obiettivo finale è utilizzare il fosforene e i suoi derivati su piattaforme per dispositivi nella scienza dei materiali, in catalisi, microelettronica e per la realizzazione di supporti optoelettronici”, conclude Peruzzini. “Speriamo così di ampliare le conoscenze fondamentali sui materiali a base di fosforo e aprire la strada a nuove applicazioni in differenti settori high-tech”.
Fonte: Andrea Ienco, Istituto di chimica dei composti organo metallici, Sesto Fiorentino , email andrea.ienco@iccom.cnr.it
