Ricercatori dell'Università di Linköping, Svezia, hanno sviluppato un inchiostro polimerico stabile ad alta conduttività. Il progresso apre la strada a un'elettronica stampata innovativa con un'elevata efficienza energetica. I risultati sono stati pubblicati in Comunicazioni sulla natura .

I polimeri elettricamente conduttivi hanno reso possibile lo sviluppo di componenti elettronici flessibili e leggeri come biosensori organici, celle solari, diodi emettitori di luce, transistor, e batterie.

Le proprietà elettriche dei polimeri conduttori possono essere regolate utilizzando un metodo noto come "doping". In questo metodo, varie molecole droganti vengono aggiunte al polimero per modificarne le proprietà. A seconda del drogante, il polimero drogato può condurre elettricità mediante il movimento di entrambi gli elettroni caricati negativamente (un conduttore di "tipo n"), o fori caricati positivamente (un conduttore di tipo "p"). Oggi, il polimero conduttore più comunemente usato è il conduttore di tipo p PEDOT:PSS. PEDOT:PSS ha diverse caratteristiche interessanti, come l'elevata conduttività elettrica, eccellente stabilità ambientale, e, soprattutto, disponibilità commerciale come dispersione acquosa. Però, molti dispositivi elettronici richiedono una combinazione di tipi p e tipi n per funzionare. Al momento, non esiste un tipo n equivalente a PEDOT:PSS.

Ricercatori dell'Università di Linköping, insieme ai colleghi negli Stati Uniti e in Corea del Sud, hanno ora sviluppato un inchiostro polimerico conduttivo di tipo n, stabile all'aria e alle alte temperature. Questa nuova formulazione polimerica è nota come BBL:PEI.

"Si tratta di un importante progresso che rende possibile la prossima generazione di dispositivi elettronici stampati. La mancanza di un polimero di tipo n adatto è stato come camminare su una gamba sola durante la progettazione di dispositivi elettronici funzionali. Ora possiamo fornire la seconda gamba, "dice Simone Fabiano, docente senior presso il Dipartimento di Scienza e Tecnologia dell'Università di Linköping.

Chi-Yuan Yang è un postdoc presso l'Università di Linköping e uno dei principali autori dell'articolo pubblicato su Comunicazioni sulla natura. Aggiunge:

"Tutto è possibile con PEDOT:PSS è possibile anche con il nostro nuovo polimero. La combinazione di PEDOT:PSS e BBL:PEI apre nuove possibilità per lo sviluppo di circuiti elettronici stabili ed efficienti, " dice Chi Yuan Yang.

Il nuovo materiale di tipo n si presenta sotto forma di inchiostro con etanolo come solvente. L'inchiostro può essere depositato semplicemente spruzzando la soluzione su una superficie, rendendo i dispositivi elettronici organici più facili ed economici da produrre. Anche, l'inchiostro è più ecologico di molti altri conduttori organici di tipo n attualmente in fase di sviluppo, che invece contengono solventi nocivi. Simone Fabiano ritiene che la tecnologia sia pronta per l'uso di routine.

"La produzione su larga scala è già fattibile, e siamo entusiasti di essere arrivati ​​così lontano in un tempo relativamente breve. Ci aspettiamo che BBL:PEI abbia lo stesso impatto di PEDOT:PSS. Allo stesso tempo, molto resta da fare per adattare l'inchiostro alle varie tecnologie, e abbiamo bisogno di saperne di più sul materiale, "dice Simone Fabiano.