Un Nuovo Approccio all’Elettronica Stampabile
L’elettronica sta per entrare in una nuova era, grazie a una scoperta che permette di disegnare circuiti elettrici su qualsiasi superficie, da un semplice foglio di carta a una tazzina di caffè. Questa innovazione è il risultato di una collaborazione tra la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, l’Università tecnologica di Graz, il Csgi (Center for Colloid and Surface Science), l’Università di Firenze e l’Istituto Italiano di Tecnologia, e i risultati sono stati pubblicati sulla rivista Advanced Science.
Il Segreto: Inchiostro di Grafene e Raggio Laser
Il cuore di questa rivoluzione è un circuito elettrico disegnato con un pennarello rosso contenente un inchiostro a base di grafene, trasformato poi in conduttore da un raggio laser. Francesco Greco, coordinatore della ricerca presso la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, spiega: “Il passaggio di un raggio laser sull’inchiostro lo trasforma in una forma di carbonio poroso e conduttivo chiamato ‘grafene indotto dal laser’ o Lig (Laser Induced Graphene)”.
Finora, la produzione di Lig era limitata a specifici materiali plastici e polimeri. L’utilizzo di un inchiostro, invece, offre la possibilità di applicare il materiale facilmente e ovunque, aprendo nuove prospettive e rappresentando un’alternativa economicamente vantaggiosa.
La Scoperta Accidentale che ha Cambiato Tutto
La svolta è avvenuta grazie a una scoperta casuale di Alexander Dallinger dell’Università di Graz. “Stavo provando la scrittura laser su altri materiali, senza successo. Su uno dei campioni avevo scritto con un pennarello rosso il suo nome per riconoscerlo. Per errore (o per fortuna?) il raggio laser è passato sopra la scritta: proprio in quel punto ho visto apparire una traccia nera, indicativa della trasformazione in grafene. Incuriosito, l’ho subito analizzata: la traccia era conduttiva e si trattava proprio di grafene”. Questa osservazione ha dato il via a un’approfondita ricerca.
Il Processo ‘Paint & Scribe’: Dipingi e Incidi
Il processo, denominato ‘Paint & Scribe’, prevede la definizione del circuito su un computer, il tracciamento del disegno con il pennarello su una superficie e, infine, l’utilizzo del laser per trasformare l’eosina in grafene. “Questo approccio integra su qualsiasi superficie un circuito elettrico a base di grafene, indotto da un laser: si colora un oggetto, poi ci si passa sopra il laser e si ottiene un circuito. È un sistema innovativo considerando che, finora, i circuiti elettrici a base di grafene venivano ottenuti solo su precursori polimerici”, sottolinea Greco.
Applicazioni Future: Elettronica, Biomedica, Robotica e Sostenibilità
Le applicazioni potenziali sono vastissime: elettronica stampabile, sensori biomedici, robotica, automazione e sensori ambientali. Il team di ricerca è già al lavoro su alcune di queste applicazioni e sta esplorando l’uso di coloranti derivati da materiali naturali per un’elettronica più sostenibile. “Ci stiamo già occupando di alcune di queste applicazioni. Inoltre – conclude Greco – abbiamo iniziato lo studio di altri coloranti derivati da materiali naturali, nell’ottica di realizzare elettronica green”.
Un Futuro di Innovazione e Sostenibilità
Questa scoperta rappresenta un passo avanti significativo verso un’elettronica più flessibile, economica e sostenibile. La possibilità di creare circuiti su una vasta gamma di materiali apre nuove prospettive per l’innovazione tecnologica e potrebbe portare a dispositivi elettronici più accessibili e personalizzati. L’impegno nella ricerca di materiali naturali per l’elettronica green sottolinea l’importanza di un approccio responsabile e consapevole verso il futuro della tecnologia.