I ricercatori dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign in collaborazione con un team di Purdue hanno scoperto che alcuni cristalli sono più flessibili ed elastici rispetto agli attuali materiali utilizzati per le applicazioni elettroniche. Questi nuovi materiali potrebbero quindi essere utilizzati per realizzare sensori e nella robotica.

Lo studio "Super‐ and Ferro‐elastic Organic Semiconductors for Ultraflexible Single Crystal Electronics" è stato pubblicato su Angewandte Chemie , il giornale della Società Chimica Tedesca.

Tipicamente, silicio e germanio sono usati per fare l'elettronica. Però, questi materiali sono difficili da usare sulla pelle umana o nella robotica perché si rompono quando vengono allungati troppo. "I ricercatori usano due modi per realizzare dispositivi elettronici estensibili, " disse Ying Diao, un assistente professore di ingegneria chimica e biomolecolare e membro di facoltà presso il Beckman Institute for Advanced Science and Technology. "O scolpiscono modelli intricati nel silicio o progettano nuovi materiali polimerici. Tuttavia, questi approcci comportano processi complicati o compromettono l'ordine perfetto delle molecole".

Per superare questo limite, il gruppo Diao ha cercato materiali monocristallini che potessero essere facilmente stirati. I ricercatori sono stati ispirati dalla natura nella loro ricerca. "Questo meccanismo si trova in un virus chiamato virus del batteriofago T4. La coda di questo virus è un singolo cristallo di molecole proteiche e viene compressa oltre il 60% quando il virus inietta il suo DNA nei batteri. La compressione avviene senza perdere l'integrità strutturale , "Diao ha detto.

"Abbiamo scoperto che i cristalli di bis(triisopropilsililetinil)pentacene possono essere allungati oltre il 10%, che è dieci volte quello del limite elastico della maggior parte dei cristalli singoli." ha detto Sang Kyu Park, un ricercatore post-dottorato nel gruppo Diao.

"Le molecole nei singoli cristalli possono scorrere e ruotare in modo cooperativo per adattarsi a sollecitazioni meccaniche oltre il loro limite elastico". ha detto Hong Sun, uno studente laureato nel gruppo Kejie Zhao alla Purdue University.

"Questo meccanismo si trova anche nelle leghe a memoria di forma disponibili nei negozi al dettaglio, "Park ha detto. "Puoi distorcere il filo e poi ripristinarlo nella sua forma originale riscaldandolo. Però, siamo i primi a scoprire questo fenomeno nei cristalli elettronici organici."