La pelle elettronica emette luce quando viene premuta

Un foglio di plastica sottile che emette luce con un'intensità che riflette con precisione la quantità di pressione applicata alla sua superficie suggerisce una nuova generazione di interfaccia flessibile per computer. I suoi creatori affermano che le future iterazioni dell'interfaccia potrebbero essere utilizzate per la robotica, i cruscotti delle auto, i display mobili o persino lo sfondo interattivo.

Pixel di pressione: Un pezzo di pelle elettronica completamente fabbricato. Ogni pixel emette luce in risposta alla pressione applicata.

Descritto oggi in Materiali della natura , la nuova pelle elettronica a emissione di luce, come la chiamano i suoi inventori, è un'estensione del lavoro precedente del laboratorio di Ali Javey , professore di ingegneria elettrica e informatica presso l'Università della California, Berkeley. Il gruppo di Javey ha sviluppato processi che attingono pesantemente alle tradizionali tecniche di produzione del silicio per integrare in modo uniforme e affidabile vari componenti organici e inorganici sulla plastica.

Negli ultimi anni, c'è stato un numero crescente di sforzi per realizzare dispositivi elettronici su superfici meno rigide rispetto ai wafer di silicio utilizzati nella produzione tradizionale. L'elettronica flessibile e pieghevole aprirebbe la porta a una moltitudine di nuove applicazioni, dai sensori medici che avvolgono gli organi ai display pieghevoli. Alcune plastiche possono fungere da substrati per i sistemi elettronici, ma fabbricare in modo affidabile circuiti complicati su plastica è stata una sfida.

Il gruppo precedentemente dimostrato una rete di sensori di pressione ad alta risoluzione fatti di nanofili disposti su un'area relativamente ampia di plastica, che ha prodotto una lettura elettronica della pressione applicata alla superficie. L'obiettivo del nuovo lavoro, afferma Javey, era quello di realizzare un array di sensori di pressione che potesse interagire direttamente con gli esseri umani.

Javey e colleghi hanno deciso di far rispondere otticamente la pelle elettronica. I ricercatori hanno combinato un materiale in gomma conduttivo e sensibile alla pressione, diodi organici a emissione di luce (OLED) e transistor a film sottile realizzati con nanotubi di carbonio arricchiti con semiconduttori per costruire una serie di pixel sensibili alla pressione ed emettitori di luce. Considerando che un sistema con questo tipo di funzione è relativamente semplice da fabbricare su una superficie di silicio, per la plastica, questo è uno dei sistemi più complessi che sia mai stato dimostrato, afferma Javey.

La diversità di materiali e componenti che i ricercatori hanno combinato per realizzare la serie di sensori di pressione a emissione di luce è impressionante, afferma John Rogers , professore di scienza dei materiali presso l'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign. Rogers, il cui gruppo ha prodotto i suoi impressionanti sensori elettronici flessibili (vedi sensori elettronici stampati direttamente sulla pelle), afferma che il risultato illustra come la ricerca sui nanomateriali stia passando dallo studio fondamentale di componenti e dispositivi semplici allo sviluppo di dimostratori sofisticati su macroscala dispositivi, con funzione unica.

Javey afferma che gli strumenti e gli schemi utilizzati per costruire display a cristalli liquidi convenzionali potrebbero essere utilizzati anche per produrre la pelle elettronica del suo gruppo, che in linea di principio potrebbe contenere altri tipi di sensori ed essere progettata per rispondere in altri modi. Il suo gruppo sta anche studiando metodi per stampare l'elettronica direttamente sulla plastica. Questi sono in una fase iniziale di sviluppo, ma potrebbero eventualmente fornire un percorso per produrre in modo efficiente array di sensori interattivi molto grandi, afferma Javey.

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