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  • I nuovi nanomateriali promettono di essere pieghevoli, dispositivi elettronici indossabili

    Pellicola ultrasottile altamente conduttiva sulla pelle tra le clip. Credito:Sam Yoon/ Korea University

    Un film ultrasottile, trasparente e altamente conduttivo alla corrente elettrica, è stato prodotto con un metodo semplice ed economico ideato da un team internazionale di ricercatori di nanomateriali dell'Università dell'Illinois a Chicago e della Korea University.

    Il film, in realtà un tappeto di nanofibre aggrovigliate, elettrolitico per formare un "filo di nano-pollo in rame auto-giunto" - è anche pieghevole ed estensibile, offrendo potenziali applicazioni in display touchscreen avvolgibili, elettronica indossabile, celle solari flessibili e pelle elettronica.

    La scoperta è riportata nel numero del 13 giugno di Materiale avanzato .

    "È importante, ma difficile, per realizzare materiali trasparenti e conduttivi, "dice Alexander Yarin, Professore Emerito UIC di Ingegneria Meccanica, uno dei due autori corrispondenti sulla pubblicazione.

    Il nuovo film stabilisce una "combinazione da record mondiale di elevata trasparenza e bassa resistenza elettrica, " quest'ultimo almeno 10 volte maggiore del precedente record esistente, ha detto Sam Yoon, che è anche autore corrispondente e professore di ingegneria meccanica presso l'Università della Corea.

    Il film mantiene le sue proprietà anche dopo ripetuti cicli di forte stiramento o piegatura, Yarin ha detto:una proprietà importante per i touchscreen o i dispositivi indossabili.

    La produzione inizia con l'elettrofilatura di un tappetino in nanofibra di poliacrilonitrile, o PAN, le cui fibre sono circa un centesimo del diametro di un capello umano. La fibra fuoriesce come una pasta che si arrotola rapidamente, che depositato su una superficie si interseca un milione di volte, ha detto Yarin.

    "La nanofibra gira in un cono a spirale, ma forma anelli frattali in volo, " Yarin ha detto. "I cappi hanno cappi, quindi diventa molto lungo e molto sottile."

    Il polimero PAN nudo non conduce, quindi deve essere prima ricoperto di spruzzi di metallo per attirare gli ioni metallici. La fibra viene quindi elettroplaccata con rame o argento, nichel o oro.

    L'elettrofilatura e l'elettroplaccatura sono entrambi ad alto rendimento, processi commercialmente validi che richiedono solo pochi secondi ciascuno, secondo i ricercatori.

    "Possiamo quindi prendere le fibre placcate in metallo e trasferirle su qualsiasi superficie:la pelle della mano, una foglia, o vetro, " ha detto Yarin. Un'ulteriore applicazione potrebbe essere una superficie nanostrutturata che aumenta notevolmente l'efficienza di raffreddamento.

    Yoon ha affermato che l'"autofusione" mediante galvanica alle giunzioni delle fibre "ha ridotto drasticamente la resistenza di contatto". Yarin ha notato che le giunzioni placcate in metallo facilitavano la percolazione della corrente elettrica e spiegavano anche la resilienza fisica del nanomateriale.

    "Ma la maggior parte sono buchi, " Egli ha detto, che lo rende trasparente al 92 percento. "Non lo vedi."


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