Circuiti per tutte le plastiche

Si parla sempre più spesso di elettronica "flessibile" e "indossabile": ci si aspetta che in futuro qualsiasi oggetto possa contenere un circuito elettronico che lo arricchisca. Perché questo sia possibile, tuttavia, è necessario che i circuiti abbandonino i fragili chip di silicio per essere trasferiti su materiali flessibili e stampabili in qualunque forma.

I tentativi fatti finora avevano avuto risultati imperfetti, dato che i circuiti dovevano comunque comprendere alcune componenti rigide che ne limitavano la flessibilità. Una nuova ricerca propone invece un metamateriale stampabile e atto a contenere circuiti totalmente flessibili.
La ricerca, descritta in un articolo apparso su Nature Communications, è stata condotta da Yutaka Ohno, Dong-Min Sun e altri coautori presso l'Università di Nagoya e l'Università finlandese Aalto. Gli autori hanno creato circuiti elettrici utilizzando nanotubi di carbonio, applicati su un substrato dielettrico di comuni materie plastiche flessibili (Pmma e Pen). Per dimostrare la capacità del tutto di sopportare le deformazioni, il foglio che ospitava il circuito è stato scaldato e soffiato fino ad assumere una forma a bolla, cosa che non ne ha inficiato la funzionalità.

I circuiti creati con nanotubi di carbonio possono funzionare a basso voltaggio e alta velocità, a differenza di quanto avviene con i materiali tentati in precedenza, come polimeri o liquidi ionici. La velocità dei transistor ottenuti con questo procedimento è addirittura superiore a quella dei comuni transistor Mosfet. Gli autori della ricerca fanno notare che usando nanotubi di carbonio di lunghezza e diametro meno variabili rispetto a quelli attualmente disponibili si migliorerebbero ulteriormente le prestazioni.

Le applicazioni potenziali di questa tecnologia sono molto ampie. Si può pensare di includere sensori o circuiti in qualunque oggetto normalmente realizzato in plastica stampabile: per esempio la scocca di un cellulare, apparecchiature mediche indossabili, ma anche qualunque oggetto di uso comune, come una sedia o una ciotola. «I risultati del nostro studio - dicono gli autori - permetteranno la creazione di prodotti molto funzionali con ogni tipo di design».

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