PISA – Un dispositivo elettronico ultrasottile, dello spessore di tre micron, che può essere applicato a tutti i tipi di superficie: irregolari, curve, delicate e flessibili, come foglie, lenti ottiche o bucce d’arancia.
E’ un innovativo prodotto realizzato da un team di ingegneri elettronici del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa: un congegno che rappresenta un grande passo avanti nella ricerche sull’elettronica conformabile, ovvero adattabile a qualsiasi superficie, anche minuscola e flessibile.
La ricerca, frutto di una collaborazione tra Università di Pisa, l’Istituto Italiano di tecnologia di Milano e la Scuola Politecnica Federale di Losanna, è stata pubblicata su Nano Letters, una delle più prestigiose riviste nel campo della ricerca sui materiali.
“Adattare l’elettronica perché si conformi perfettamente a superfici curve e irregolari è un obiettivo difficile, ma che al tempo stesso può aprire la strada a una serie infinita di applicazioni, sia a livello industriale che in campo medico – spiega Gianluca Fiori, docente di elettronica al dipartimento dell’università di Pisa -.
Il dispositivo che abbiamo messo a punto ha uno spessore estremamente ridotto, dell’ordine di pochi micron e ha come substrato un polimero flessibile, che può aderire perfettamente ad ogni tipo di superficie. In un centimetro quadrato possiamo integrare moltissimi transistori e la nostra prossima sfida sarà quella di realizzare circuiti complessi, in grado di essere applicati per esempio al cibo, al fine di monitorarne il deterioramento all’interno della catena di produzione, trasporto e vendita, in modo da ridurre gli sprechi alimentari; oppure all’interno di un corpo umano, per monitorare parametri fisiologici in modo non invasivo”.
L’applicazione di nanodispositivi flessibili e conformabili al campo biomedicale è una ricerca di frontiera che Gianluca Fiori sta portando avanti grazie a finanziamenti dell’Unione Europea.
“Il lavoro di produzione del dispositivo – aggiunge Federico Parenti, dottorando al Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa e primo autore dell’articolo – prevede un processo complesso e che richiede macchinari all’avanguardia, realizzati dal nostro team. In particolare, abbiamo messo a punto una stampante a getto d’inchiostro in grado di definire strutture con risoluzione micrometrica, superando i limiti delle stampanti attualmente in commercio. Il dispositivo elettronico è il risultato di una combinazione di tecniche microelettroniche standard di deposizione dei materiali e più avanzate, come appunto la deposizione per mezzo di inchiostri”.
“I transistori così fabbricati – conclude Elisabetta Dimaggio, ricercatrice in elettronica al Dipartimento universitario – riescono a raggiungere ottime prestazioni e sono quindi perfettamente integrabili in circuiti elettronici più complessi, sia digitali che analogici.
Inoltre, la nostra ricerca ha dimostrato che i dispositivi mantengono i livelli di performance richiesti anche sotto ripetuti stress da piegamento: caratteristica cruciale per l’elettronica conformabile”.
“Date le enormi potenzialità di sviluppo e applicazione – ha detto Dimaggio – quella sui dispositivi elettrici flessibili è una delle ricerche di punta dei nostri laboratori dedicati alla transizione digitale delle imprese e all’industria 5.0”.
