Università di Pisa e Manchester al centro della ricerca sull’elettronica stampata
Università di Pisa e Manchester sviluppano l’elettronica stampata con inchiostri 2D per dispositivi flessibili e sostenibili.
Forse un giorno non troppo lontano potremo stampare da soli il nostro smartphone o tablet, usando una semplice stampante a getto d’inchiostro e un comune foglio di carta. Questo scenario futuristico si avvicina grazie ai progressi della ricerca sull’elettronica stampata basata su materiali bidimensionali, un campo in cui l’Università di Pisa e l’Università di Manchester rappresentano due punti di riferimento di livello mondiale.
Il ruolo di Pisa e Manchester nello studio del grafene e dei materiali avanzati
L’Università di Manchester vanta una consolidata esperienza nello studio e nella manipolazione del grafene, un materiale straordinario al centro delle ricerche che nel 2010 hanno meritato il Premio Nobel. Parallelamente, l’Università di Pisa contribuisce da anni con progetti di rilevanza europea nel settore dell’elettronica flessibile e delle tecniche di stampa basate su materiali innovativi. Un impegno sostenuto anche grazie ai finanziamenti dell’European Research Council (ERC) e alla guida di Gianluca Fiori, professore di Elettronica al Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione.
Una collaborazione internazionale pubblicata su Advanced Functional Materials
Un ulteriore passo avanti è stato compiuto con una ricerca congiunta tra l’Università di Pisa (Dipartimenti di Fisica e di Ingegneria dell’Informazione), l’Università di Manchester (Dipartimento di Chimica), l’Università di Salerno e l’Università dell’Aquila. Lo studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista Advanced Functional Materials, rappresenta un nuovo traguardo nella comprensione dei materiali bidimensionali per l’elettronica stampata.
Le potenzialità dell’elettronica flessibile e indossabile
«Il nostro lavoro nasce dalla sinergia tra teoria ed esperimenti – spiega Damiano Marian, ricercatore del Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa – e ci ha permesso di affrontare un tema centrale per lo sviluppo dell’elettronica stampata basata su inchiostri di materiali bidimensionali, tecnologia chiave per dispositivi flessibili e indossabili. Ci siamo concentrati sulla comprensione della conducibilità di questi inchiostri, osservando come varia in base alla temperatura e ai processi di annealing».
Tecnologie sostenibili per l’industria 5.0
Alejandro Toral-Lopez, ricercatore al Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa, aggiunge: «L’elettronica stampata con inchiostri bidimensionali non solo garantisce leggerezza e flessibilità a costi contenuti, ma permette anche la produzione con infrastrutture minime. Si potrà quindi realizzare anche in ambienti non industriali avanzati, come piccoli laboratori o aziende locali. Questa tecnologia avrà un ruolo strategico nell’industria 5.0, a cui molti gruppi di ricerca del nostro Dipartimento stanno già contribuendo. Diventa sempre più urgente comprendere a fondo i meccanismi di trasporto di questi materiali e disporre di modelli capaci di riprodurre accuratamente i dati sperimentali».
Il modello che descrive il comportamento della corrente nei materiali 2D
«Capire come si muove la corrente elettrica in dispositivi stampati con materiali bidimensionali non è semplice – afferma Alessandro Grillo, Research Fellow presso il Dipartimento di Chimica dell’Università di Manchester –. È un po’ come cercare di seguire il percorso dell’acqua in un labirinto di canali microscopici. Con questo studio abbiamo fatto luce su questi meccanismi complessi, fondamentali per realizzare dispositivi elettronici flessibili, leggeri e a basso costo. Il nostro modello descrive con precisione ciò che osserviamo sperimentalmente, portando la conoscenza di questi materiali a un livello superiore e avvicinando la ricerca alle applicazioni concrete».
Un piccolo ma significativo passo verso un futuro in cui potremo usare un personal computer flessibile e riciclabile, da appallottolare e smaltire come carta.
