Scienziati un passo avanti verso l'elettronica flessibile economica, rapporti NUST MISIS

Aggiornamento: 31 maggio 2021
Scienziati un passo avanti verso l'elettronica flessibile economica, rapporti NUST MISIS

L'elettronica flessibile è a la tecnologia che permette di costruire circuiti elettronici su substrati flessibili rendendoli così pieghevoli ed estensibili. Attualmente, l'ossido di indio-stagno (ITO) è diventato uno degli ossidi conduttori trasparenti più comuni per una vasta gamma di aree e applicazioni, la tecnologia touchscreen più utilizzata per smartphone, tablet e altri apparecchi elettrici, nonché per l'elettronica flessibile. La ragione di ciò è dovuta alla sua trasparenza ottica e conduttività elettrica, nonché alla relativa facilità di deposito su vetro, plastica e pellicola sottile. Tuttavia, l’ITO presenta diversi inconvenienti, tra cui flessibilità limitata, robustezza chimica limitata e fornitura di materie prime esaurita. Inoltre, la scarsità e il prezzo elevato dell’indio limitano l’uso dell’ITO.

In prima linea, si ritiene che materiali come gli SWCNT siano candidati vantaggiosi per la sostituzione dell'ITO grazie alle loro eccellenti proprietà optoelettroniche, stabilità chimica, un'abbondante quantità di carbonio e buona adesione a vari substrati. Il film SWCNT può essere caricato su qualsiasi altro substrato, trasformandolo in un touchscreen. Tuttavia, oltre ai parametri dei nanotubi di carbonio come la lunghezza, la concentrazione dei difetti e il grado di raggruppamento, le loro proprietà optoelettroniche dipendono molto dal rapporto tra semiconduttori e tubi metallici. Detto questo, i film SWCNT non soddisfano ancora i requisiti optoelettronici richiesti dalla loro integrazione industriale di successo.

Un team di scienziati di NUST MISIS, Skoltech, MIPT, Aalto University, Emanuel Institute of Biochemical Physics RAS, Università di Vienna e Canatu Ltd ha sviluppato un metodo semplice ed economico per modulare le proprietà optoelettroniche dei film SWCNT. Il metodo proposto prevede un trattamento termico di film SWCNT per l'apertura dei cappucci dei nanotubi alla temperatura di 400°C seguito dal drogaggio con una soluzione etanolica dell'acido cloroaurico. La strategia ha permesso ai ricercatori di raggiungere un valore record della resistenza del foglio equivalente.

"La nostra strategia ci ha permesso di raggiungere un valore record di conduttività per i film SWCNT, migliorando così la loro applicabilità per l'elettronica flessibile", afferma Pavel Sorokin, sc.D. in Fisica e Matematica, responsabile del progetto infrastrutturale “Scienza dei materiali teorici delle nanostrutture” presso il Laboratorio di nanomateriali inorganici NUST MISIS.

Questo metodo potrebbe fare la differenza, aumentando l'efficienza energetica di dispositivi flessibili e touchscreen riducendo al contempo la loro consigliato per la costi.