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INCHIOSTRO AL GRAFENE PER STAMPARE CIRCUITI ELETTRONICI PIEGHEVOLI

Categoria // ICT e Tecnologie Digitali, Grafene

Messo a punto dai ricercatori della Northwestern University dell'Illinois, l'innovativo inchiostro superconduttivo potrebbe consentire di stampare una vasta gamma di dispositivi flessibili.

Megliopossibile - Inchiostro al grafene per stampare circuiti elettronici pieghevoli - Foto: Shawn Hempel
Megliopossibile - Inchiostro al grafene per stampare circuiti elettronici pieghevoli - Foto: Shawn Hempel
I ricercatori della Northwestern University dell'Illinois hanno messo a punto un inchiostro a base di grafene altamente conduttivo che, tramite stampanti ink – jet (a getto di inchiostro), consentirà di stampare circuiti elettronici su una grande varietà di materiali. Questa scoperta potrebbe aprire le porte alla realizzazione di dispositivi elettronici flessibili come per esempio monitor, pannelli solari, sensori elettrochimici.

Il grafene, grazie alle sue straordinarie proprietà (è superconduttivo, chimicamente molto stabile e meccanicamente flessibile), continua ad attrarre ingegneri e sviluppatori di apparecchi elettronici di nuova generazione.

Già in passato sono stati effettuati esperimenti per utilizzare il grafene nella stampa a getto di inchiostro ma con risultati meno soddisfacenti. L'uso di tale tecnologia presenta infatti diverse problematiche: è per esempio molto difficile ottenere concentrazioni sufficientemente alte dell'innovativo materiale (in un solvente che presenti la viscosità adeguata per questo tipo di stampanti) senza influenzare negativamente le sue proprietà elettroniche.

Sia il processo di ossidazione, sia il metodo di esfoliazione - che consentono di ottenere dalla grafite il necessario numero di fogli di grafene - riducono significativamente la conducibilità del materiale risultante. 

Per far fronte a tale problematica, il team dell'Illinois ha sviluppato un nuovo procedimento di esfoliazione che prevede l'uso di etanolo e cellulosa e che viene effettuato a temperatura ambiente. Questo processo non compromette la conducibilità elettrica della sostanza e consente di ottenere una polvere contenente un'alta concentrazione di fiocchi di grafene di dimensioni nanometriche. La polvere viene poi combinata con un solvente per creare un inchiostro che risulta 250 volte più conduttivo rispetto a quanto ottenuto nelle precedenti sperimentazioni.

Il gruppo di ricerca ha già usato questa tecnologia per stampare, su superfici flessibili, circuiti complessi di 14 nanometri di spessore. Anche quando le superfici vengono piegate, la conduttività dell'inchiostro difficilmente subisce alterazioni.

«Si sviluppa un numero sempre maggiore di materiali flessibili e pieghevoli – ha affermato il professor Mark Hersam, a capo della ricerca – ora la sfida è quella di integrarli perfettamente con dispositivi e circuiti elettronici. Stiamo lavorando su questo problema e speriamo di risolvere le restanti sfide nei prossimi due anni».

Per visionare l'abstract dello studio, clicca qui!
La Redazione

Pubblicato:

Lunedì, 22 Luglio 2013

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