I ricercatori della Queensland University of Technology e della Griffith University hanno sviluppato un metodo per trasformare piccole ciocche di capelli in nanopunti di carbonio, che sono minuscoli, punti uniformi che sono un milionesimo di millimetro. Per produrre i nanopunti di carbonio, hanno sviluppato un processo in due fasi che prevedeva la rottura dei peli e la successiva combustione a 240 gradi Celsius.

Professore Associato Prashant Sonar e Professor Ken (Kostya) Ostrikov, che sono i principali investigatori del QUT Center for Materials Science, ha detto la ricerca pubblicata sulla rivista Materiale avanzato è stato il primo esempio di trasformazione dei rifiuti di capelli umani in nanomateriali di carbonio altamente luminescenti da cui sono stati fabbricati dispositivi flessibili a emissione di luce.

I nanopunti elaborati sono stati dispersi uniformemente in un polimero e quindi lasciati autoassemblare per formare "nano-isole", o piccoli gruppi di nanopunti. La formazione di isole preserva l'emissione da un materiale allo stato solido che è essenzialmente necessaria per incorporare qualsiasi nanomateriale in un dispositivo.

Queste nano-isole sono state utilizzate come strato attivo in dispositivi a diodi organici a emissione di luce (OLED).

Il dispositivo si illuminava di colore blu quando una tensione modesta, approssimativamente uguale a due o tre batterie a matita, è stato applicato al dispositivo.

"I rifiuti sono un grosso problema, "Il professor Sonar ha detto. "I dispositivi organici a emissione di luce basati su punti di carbonio derivati ​​dai capelli umani potrebbero essere utilizzati per alcune applicazioni interne come il packaging intelligente.

Lui continuò, "Potrebbero essere utilizzati anche dove è richiesta una piccola fonte di luce come nelle insegne o nelle smartband e potrebbero essere utilizzati nei dispositivi medici a causa della non tossicità del materiale".

dottorato di ricerca lo studente Amandeep Singh Pannu ha detto fin dall'inizio della sua ricerca di dottorato di essere stato molto desideroso di utilizzare i rifiuti e trasformarli in un materiale prezioso.

Il professor Sonar ha affermato che potrebbero esserci molti usi per display OLED flessibili piccoli ed economici sui dispositivi Internet of Things (IoT).

Un esempio ipotetico è una bottiglia di latte intelligente, con un sensore integrato per dare un aggiornamento in tempo reale della scadenza del latte, con quelle informazioni visualizzate su uno schermo all'esterno.

Il professor Sonar ha detto che il motivo per cui i ricercatori hanno scelto i capelli per estrarre punti di carbonio, piuttosto che qualcos'altro, era che i capelli erano una fonte naturale di carbonio e azoto, che sono elementi chiave per ottenere particelle che emettono luce. Un altro fattore è stato che trovare un uso pratico per i capelli di scarto potrebbe evitare che finiscano in discarica.

I capelli umani sono costituiti da proteine ​​(polimeri di aminoacidi) tra cui cheratina, che si rompe con il riscaldamento controllato. Il materiale che rimane dopo il riscaldamento ha sia carbonio che azoto incorporati nella sua struttura molecolare, che gli conferisce proprietà elettroniche favorevoli.

Il professor Sonar ha affermato che i nanopunti di carbonio prodotti dai capelli umani non brillano abbastanza da poter essere utilizzati negli schermi televisivi, ma potrebbero essere utilizzati in una gamma di schermi flessibili, dai dispositivi indossabili agli imballaggi intelligenti.

"Abbiamo dimostrato che funziona per i capelli umani. Ora siamo interessati se potessimo ottenere gli stessi risultati dai peli degli animali, "Ha detto il professor Sonar

"Forse potremmo produrre OLED flessibili utilizzando piccoli fili di lana di pecora o peli di cane rimasti dai saloni di toelettatura per animali domestici".

Singh continuerà il suo lavoro di ricerca in questa direzione sotto il professor Ostrikov e Sonar per esplorare maggiori opportunità per l'utilizzo di queste nanostrutture di carbonio per l'elettronica futura e la nanoscienza sottostante.

Professor Sonar, Professor Ostrikov, e il team di ricercatori, compreso il signor Singh, e in collaborazione con il professor Qin Li della Griffith University, hanno anche pubblicato ulteriori ricerche sulla rivista Materiali e tecnologie sostenibili su come i punti di carbonio ricavati dai capelli umani potrebbero essere utilizzati anche per sviluppare un sensore in grado di eseguire il monitoraggio in tempo reale dei livelli di cloroformio nei sistemi di trattamento delle acque.

Chloroform is one of the by-products when chlorine is used for water disinfection. The World Health Organization (WHO) has set a safe limit of chloroform of less than 300 parts per billion in drinking water.

Professor Sonar said the research had found the carbon dots made from human hair responded to the presence of chloroform with high sensitivity and selectivity.

"The creation of valuable material from human hair waste that has potential uses in both display and sensing opens up an opportunity towards a circular economy and sustainable material technology, " Egli ha detto.