Tempi duri per scassinatori e scassinatori:i ricercatori dell'Empa hanno realizzato un invisibile "buco della serratura" in carta stampata, elettronica trasparente. Solo le persone autorizzate sanno dove inserire il codice di accesso.

A prima vista, L'idea della ricercatrice Empa Evgeniia Gilshtein sembra poco appariscente, o più precisamente, invisibile. Quello che inizialmente sembra una semplice pellicola trasparente nasconde un livello di sicurezza completamente nuovo. I pulsanti invisibili sono stampati con inchiostro conduttivo sul materiale di supporto trasparente, la cui posizione è nota solo agli addetti ai lavori. Tali circuiti possono essere collegati a una serratura come codice di accesso, ad esempio. Se i pulsanti sulla pellicola polimerica vengono premuti nell'ordine corretto, la porta si apre.

Inchiostro segreto conduttivo

Un team di ricerca presso il laboratorio di film sottili e fotovoltaici dell'Empa a Dübendorf, dove lavora Evgeniia Gilshtein, è riuscita in precedenza a stampare circuiti elettronici e sensori su pellicole polimeriche. Insieme ai ricercatori del Paul Scherrer Institute (PSI) e dell'EPFL, hanno applicato transistor a film sottile a film di carta e PET nell'ambito del progetto di ricerca FOXIP (abbreviazione di "Functional OXIdes Printed on Polymers and Paper").

Per fare questo, il team utilizza ossidi metallici conduttivi trasparenti (TCO). L'inchiostro conduttivo può essere applicato su una superficie utilizzando una stampante a getto d'inchiostro, Per esempio. "Certo, non usiamo le normali stampanti da ufficio per questo, ma le attrezzature altamente specializzate del Coating Competence Center dell'Empa, " dice Ghilshtein. Dopo tutto, la precisione con cui vengono stampate le elettroniche è dell'ordine del micrometro.

Una deviazione elegante

Ora, la pellicola di sicurezza trasparente viene utilizzata per far progredire una delle tante potenziali applicazioni future della tecnologia. "La cosa più importante per noi era che il processo di produzione additiva del film potesse essere utilizzato anche su scala industriale, " dice Gilshtein. La serratura invisibile della porta potrebbe essere utilizzata nelle banche o negli ospedali, Per esempio, ma anche per abitazioni private.

Per rendere l'inchiostro di nanoparticelle contenente metallo più trasparente e conduttivo rispetto ai prodotti convenzionali, i ricercatori hanno utilizzato un'elegante deviazione nel processo di produzione:dopo che i circuiti sono stati stampati sul foglio di supporto, il foglio è stato tinto di blu. Poiché l'inchiostro blu, a differenza di una pellicola trasparente, può assorbire la luce, questo ora consente di "bruciare" l'inchiostro sul supporto, utilizzando l'irradiazione luminosa ad alta energia. Nel processo, non solo il colore blu scompare, ma l'"inchiostro segreto" fatto di ossido di indio e stagno diventa invisibile nello stesso passaggio. "Il risultato sono circuiti stampati che hanno una conduttività significativamente maggiore rispetto alle soluzioni precedenti, "dice il ricercatore dell'Empa.

Le superfici del sensore non possono essere viste dall'occhio umano e possono essere posizionate in posizioni adatte, come sopra un cardine di una porta. Dice Gilshtein, "Ma i circuiti possono essere posizionati altrettanto facilmente su una lastra di vetro o su una maniglia curva di una porta". Il film è inoltre abbinato a un display che mostra se il codice è stato inserito correttamente. Grazie al processo di stampa relativamente semplice, il numero di sensori può essere aumentato quasi a piacimento.