Una nuova tecnica sfrutta il fenomeno del “particle engulfment” per creare elettronica flessibile ad alte prestazioni, con possibili applicazioni in robotica e wearable
Il settore dell’elettronica flessibile ha raggiunto un’importante traguardo grazie a un innovativo metodo basato sul fenomeno del “particle engulfment”. Questo avanzamento, frutto del lavoro congiunto del team del professor John Ho della National University of Singapore e del gruppo del professor Yong Lin Kong della Rice University, offre una soluzione rivoluzionaria per l’integrazione di particelle funzionali in polimeri elastici. I risultati, recentemente pubblicati su Nature Electronics, aprono nuove possibilità per la creazione di dispositivi elastici, come sensori indossabili e pelle elettronica destinata alla robotica.
L’importanza del “particle engulfment” nella fabbricazione elettronica
Il “particle engulfment” è un processo fisico in cui particelle microscopiche vengono assorbite spontaneamente da una matrice polimerica, a causa delle caratteristiche della lunghezza elastocapillare. Questo fenomeno, già noto nel campo della fisica della materia soffice, è stato per la prima volta applicato alla creazione di elettronica flessibile. Grazie a questa tecnica, i ricercatori hanno ottenuto polimeri conduttivi ad alte prestazioni, superando i limiti delle metodologie tradizionali che richiedono complessi processi chimici.
Un’applicazione accidentale porta a una scoperta rivoluzionaria
Durante la progettazione di un sensore elastico, il team ha notato che l’applicazione di nanotubi di carbonio su silicone curato produceva compositi conduttivi in modo semplice ed efficace. Indagando questo fenomeno, hanno scoperto che il “particle engulfment” permette l’incorporazione spontanea di nanomateriali nella matrice polimerica, aprendo la strada a un metodo di fabbricazione scalabile e affidabile.
Applicazioni pratiche: dai sensori alla robotica
Per dimostrare l’efficacia del metodo, i ricercatori hanno realizzato dispositivi elettronici multistrato dotati di capacità di trasferimento wireless di energia e comunicazione. Questi prototipi, simili a tessuti biologici, possono essere utilizzati in applicazioni come sensori indossabili, elettronica elastica per robot e dispositivi biomedicali avanzati.
Prospettive future e nuove sfide
Oltre a sviluppare nuovi dispositivi elettronici, questa ricerca apre interrogativi nel campo della fisica della materia soffice. I dati sperimentali raccolti potrebbero aiutare a comprendere meglio fenomeni come l’inglobamento multilayer di particelle, con potenziali implicazioni per ulteriori innovazioni tecnologiche.
