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Elettronica stampabile
La prossima volta che effettui l'ordine del caffè, immagina di applicare un adesivo sensibile alla temperatura sulla tua tazza da asporto. Un giorno, la stampa ad alta tecnologia che produce un tale adesivo potrebbe anche portarci imballaggi alimentari che mostrano un conto alla rovescia digitale per avvisare che i prodotti vanno a male, o persino un vetro che mostra le previsioni del giorno, sulla base delle misurazioni delle condizioni meteorologiche esterne.
Gli ingegneri del MIT hanno inventato un processo di stampaggio rapido e preciso che potrebbe rendere tali superfici elettroniche una realtà poco costosa. In un articolo pubblicato in S La scienza avanza , i ricercatori riferiscono di aver fabbricato un timbro a base di nanotubi di carbonio in grado di stampare inchiostri elettronici su superfici sia rigide che flessibili.
A. John Hart, professore associato di tecnologia contemporanea e ingegneria meccanica, afferma che il processo di stampaggio del team dovrebbe essere in grado di stampare transistor abbastanza piccoli da controllare i singoli pixel in display e touch screen ad alta risoluzione. Può anche offrire un modo relativamente economico e veloce per produrre superfici elettroniche.
C'è un enorme bisogno di stampare dispositivi elettronici che sono estremamente economici ma forniscono calcoli semplici e funzioni interattive, dice Hart. Aggiunge che il processo di stampa di nuova concezione del gruppo è una tecnologia abilitante per l'elettronica completamente stampata ad alte prestazioni, inclusi transistor, superfici otticamente funzionali e sensori onnipresenti.
Per stampare con precisione l'elettronica, Hart e il suo team hanno progettato timbri nanoporosi. Più spugnose della gomma e delle dimensioni di un'unghia, hanno caratteristiche modellate molto più piccole della larghezza di un capello umano.
Per creare francobolli così dettagliati, il team ha utilizzato nanotubi di carbonio, fogli microscopici di atomi di carbonio, disposti in cilindri. I ricercatori hanno utilizzato le tecniche precedentemente sviluppate dal gruppo per far crescere i nanotubi su una superficie di silicio secondo schemi attentamente controllati, inclusi esagoni a nido d'ape e disegni a forma di fiore. Quindi hanno infuso il francobollo con un piccolo volume di inchiostro elettronico contenente nanoparticelle semiconduttive come argento, ossido di zinco o punti quantici.
I ricercatori hanno costruito una macchina da stampa con una bobina motorizzata, attorno alla quale possono essere avvolti substrati flessibili. Hanno fissato ogni francobollo su una piattaforma montata a molla per controllare la forza utilizzata per premere i francobolli sul substrato mentre la bobina gira sulla piattaforma.
I test hanno rivelato che i modelli stampati avevano una conduttività elettrica sufficiente per servire, ad esempio, come elettrodi trasparenti ad alte prestazioni. Hart e il suo team hanno ora in programma di perseguire la possibilità dell'elettronica stampata.