Un team di ricercatori dell’Università di Osaka ha realizzato nuovi sensori ultrasottili, flessibili e trasparenti in cui i microelettrodi sono fatti da nanofili d’argento. Questi ultimi sono intersecati insieme con una nuova tecnica di stampa che tra l’altro è scalabile e, secondo gli stessi ricercatori, non ha bisogno di molte o strane materie prime. Questi nuovi progressi potrebbero portare finalmente ad un’elettronica “impercettibile”, in cui gli stessi sensori o comunque i dispositivi potrebbero praticamente non essere più percettibili dai cinque sensi.
I nuovi sensori, descritti in uno studio o pubblicato su Advanced Intelligent Systems, sono fatti con nanofili allineati in maniera trasversale in array delle dimensioni che possono andare da 20 a 250 micrometri (un micrometro è un milionesimo di millimetro). Gli stessi nanofili hanno spessori di pochi micrometri.
I nuovi sensori sono già stati testati per rilevare i segnali elettrofisiologici delle foglie di alghe marine brasiliane. I dispositivi da 2 a 3 micrometri di spessore si adattavano sulla superficie della foglia praticamente senza causare alcun danno e, dato che erano trasparenti, permettevano ai ricercatori di tenere la foglia sotto osservazione anche a livello visivo.
“La resistenza delle pellicole dei modelli inferiori a 100 micrometri variava da 25 a 170 ohm per quadrato e la trasmissione della luce visibile a 550 nanometri era compresa tra il 96% e il 99%”, spiega Teppei Araki, uno dei ricercatori che sta partecipando al progetto. Si tratta di valori che sono pienamente adatti per la cosiddetta “elettronica trasparente”, quella che praticamente non si può più vedere ad occhio nudo.
Quella dell’elettronica trasparente è una tecnologia emergente che non solo deve essere piccola nelle dimensioni e sostanzialmente trasparente ma deve essere fatta anche di componenti economici, che possano essere riprodotti facilmente in scala, altrimenti il suo utilizzo non toccherà mai il quotidiano. E i campi di utilizzo principali saranno soprattutto quelli relativi al contesto sanitario, con sensori da applicare sulla pelle o in parti del corpo in cui non solo non devono dare fastidio ma devono diventare, praticamente, non più percettibili.
E il progresso descritto in questo studio è proprio un passo molto importante in questa direzione. Ora i ricercatori hanno in mente di utilizzare anche il grafene, il cosiddetto materiale delle meraviglie, per migliorare ancora di più l’efficienza dei nanofili e la resistenza della pellicola di microelettrodi.
Approfondimenti
- Printable Transparent Microelectrodes toward Mechanically and Visually Imperceptible Electronics – Takemoto – 2020 – Advanced Intelligent Systems – Wiley Online Library (IA) (DOI: 10.1002/aisy.202000093)
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