Di Pesach Benson • 24 marzo 2026

Gerusalemme, 24 marzo 2026 (TPS-IL) — Un team di scienziati israeliani e giapponesi ha creato un interruttore al grafene che richiede quasi nessuna energia, una scoperta che potrebbe rivoluzionare l’informatica, abilitare dispositivi a bassissimo consumo energetico e avvicinare alla realtà tecnologie futuristiche come i processori neuromorfici, simili al cervello, ha annunciato martedì l’Università di Tel Aviv.

Lo studio, che ha incluso ricercatori del National Institute for Materials Science di Tsukuba, Giappone, si è concentrato sul grafene, un singolo strato di atomi di carbonio già noto per essere eccezionalmente forte, sottile e conduttivo. Tuttavia, le sue proprietà possono cambiare drasticamente a seconda di come vengono impilati più strati di grafene. Fino ad ora, cambiare la disposizione degli strati richiedeva molta energia ed era troppo complesso per un uso pratico.

La nuova ricerca supera questo problema. Il team — guidato dal Dott. Nirmal Roy e dalla Dott.ssa Pengua Ying, sotto la supervisione del Prof. Moshe Ben-Shalom della School of Physics and Astronomy dell’Università di Tel Aviv — ha creato minuscole “isole” di grafene, larghe solo decine di nanometri, dove gli strati rimangono a diretto contatto mentre le aree circostanti sono separate da uno strato quasi privo di attrito. Questo design consente a uno strato di grafene di scivolare su un altro per cambiare la disposizione degli strati utilizzando quasi nessuna energia. In molti casi, una volta avviato il cambiamento, questo continua da solo senza alcun input aggiuntivo.

“Questa è una svolta che ha il potenziale per trasformare il modo in cui i componenti elettronici vengono progettati su scala nanometrica”, ha affermato Ben-Shalom. “Invece di rompere e ricostruire legami chimici, facciamo semplicemente scivolare strati atomici l’uno sull’altro — un processo naturale molto più veloce ed efficiente.”

Il team ha anche scoperto che isole vicine possono essere collegate in modo che un cambiamento in un’isola ne inneschi altri. Questo tipo di “comunicazione” meccanica tra regioni è simile a come i neuroni interagiscono nel cervello, il che potrebbe rendere possibile lo sviluppo di computer che imitano la funzione cerebrale, nota come calcolo neuromorfico.

Il calcolo neuromorfico è un nuovo tipo di progettazione di computer che funziona più come il cervello umano rispetto a un computer tradizionale. Invece di elaborare i compiti passo dopo passo, utilizza reti di “neuroni” artificiali che possono lavorare in parallelo, adattarsi a nuove informazioni e imparare dall’esperienza. Questo lo rende molto più efficiente dal punto di vista energetico e più veloce per compiti come il riconoscimento di immagini, la comprensione del parlato o il controllo di robot.

Roy ha spiegato: “La capacità di progettare interazioni tra diverse regioni all’interno di un materiale apre nuove possibilità, non solo per l’elettronica avanzata ma anche per i sistemi di calcolo ispirati al cervello. Ci stiamo avvicinando a trasformare fenomeni fisici che un tempo erano puramente teorici in tecnologia funzionante.”

Le implicazioni sono significative. “Questo metodo può consentire la creazione di sistemi elettronici intelligenti su scala nanometrica — sistemi che consumano meno energia, generano meno calore e possono eseguire operazioni complesse in modi che fino ad ora sembravano puramente teorici”, ha spiegato Ben-Shalom.

Oltre al calcolo, l’interruttore al grafene potrebbe essere utilizzato in sensori miniaturizzati e nanodispositivi intelligenti. Sensori minuscoli e a basso consumo potrebbero monitorare ambienti, condizioni mediche o dispositivi indossabili per lunghi periodi senza esaurire l’energia. Il meccanismo a strati scorrevoli produce un calore minimo, rendendolo ideale per l’elettronica ad alta velocità e i sistemi compatti in cui il surriscaldamento è una preoccupazione. A lungo termine, questo approccio potrebbe consentire micro-robot autonomi, impianti medici e dispositivi intelligenti su nanoscala che eseguono compiti complessi.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista peer-reviewed Nature Nanotechnology.