E del cotone fecero transistor

Ulisse de’ remi fece ali[1], mentre Annalisa Bonfiglio, Giorgio Mattana e Beatrice Fraboni del cotone fecero transistor, fili da annodare e tessere per creare abiti interattivi, in grado di svolgere compiti utili e divertenti. Bonfiglio, Mattana e Fraboni sono ricercatori italiani (Centro S3 dell’Istituto di nanoscienze del Cnr di Modena, Università di Bologna, Università di Cagliari) che hanno perfezionato studi in corso ormai da molti anni e sono riusciti a superare il limite dell’ingombro e dell’adattabilità dei materiali. Cosa c’è di meglio del “vecchio” cotone, per leggerezza, versatilità, usabilità?   

“Sul mercato –  dice Annalisa Bonfiglio – ci sono già ‘indumenti elettronici’, capaci ad esempio di monitorare il battito cardiaco di chi li indossa o di rilevare eventuali fattori di rischio nell’ambiente”, “Il limite, fino ad oggi, è stato l’ingombro dei dispositivi incorporati nei tessuti e la scarsa adattabilità agli indumenti delle parti rigide di dispositivi e connettori. Inoltre, i tentativi di realizzare direttamente dispositivi elettronici a livello di fibre e fili si scontra con la scarsa compatibilità tra i materiali costituenti – metalli e semiconduttori come il silicio – e le caratteristiche  di adattabilità e di comfort necessarie a un capo di abbigliamento”.

Il lavoro dei ricercatori del Cnr è stato pubblicato sulla rivista internazionale Organic Electronics. Trasformare il cotone in materiale conduttivo potrebbe rivoluzionare il mercato e aprire la strada alla creazione di indumenti ‘intelligenti’ e ‘sensibili’ e alla possibilità di creare interi circuiti in tessuto.

L’industria potrebbe realizzare t-shirt per monitorare il battito cardiaco e trasmettere dati ai centri sanitari, oppure abiti da collegare a smartphone e lettori musicali. Tutto senza rinunciare alla fibra naturale di cotone.  Il concetto di ‘elettronica indossabile’, dall’inserzione di un apparecchio elettronico nei tessuti alla realizzazione di dispositivi elettronici in forma tessile, è ormai noto agli studiosi da oltre quindici anni.

“Abbiamo raggiunto quest’obiettivo sviluppando una tecnica innovativa di rivestimento dei fili di cotone con un finissimo strato di nanoparticelle d’oro e di polimeri conduttivi e semiconduttivi” – dice Beatrice Fraboni. “Questo insieme di strati di materiali differenti costituisce la struttura del transistor, che permette di regolare il flusso della corrente tra due elettrodi attraverso una tensione applicata ad un terzo elettrodo. I transistor si presentano come semplici fili di cotone e possono essere collegati tra loro o ad altre componenti in cotone, tramite semplici nodi o i processi di tessitura normalmente utilizzati per il cotone”.

Le potenzialità applicative sono molteplici. “Questi transistor miglioreranno la qualità e la realizzazione dei biosensori indossabili”, conclude Annalisa Bonfiglio. “In futuro potremo avere tessuti ‘intelligenti’ semplici e comodi, in grado di monitorare il battito cardiaco o rilevare la temperatura corporea, utili alla realizzazione di capi per i lavoratori a rischio, per monitorare i pazienti o per atleti che praticano sport estremi”.

Lo studio, nato da un periodo di studio di Bonfiglio e Fraboni presso l’americana Cornell University, centro di eccellenza dell’elettronica organica, coinvolge anche Giorgio Mattana e Piero Cosseddu dell’Università di Cagliari e la collaborazione del Centre Microélectronique de Provence.

Dall’idea è nato anche un brevetto, in fase di deposito.

 

Fonte: Cnr