Nuova ricerca di un team di ricercatori dello Smart Materials Lab della NYU Abu Dhabi (NYUAD) pubblicata oggi sulla rivista Nature Communications dimostra che i cristalli organici, una nuova classe di materiali di ingegneria intelligente, possono fungere da materiali di conversione dell'energia efficienti e sostenibili per tecnologie avanzate come la robotica e l'elettronica.

Mentre in precedenza si pensava che i cristalli organici fossero fragili, i ricercatori della NYUAD hanno scoperto che alcuni cristalli organici sono meccanicamente molto robusti. Hanno sviluppato un materiale che stabilisce un nuovo record mondiale per la sua capacità di passare da una forma all'altra per espansione o contrazione su metà della sua lunghezza, senza perdere la sua struttura perfettamente ordinata.

Nello studio intitolato Densità di lavoro eccezionalmente elevata di un cristallo organico dinamico ferroelettrico intorno alla temperatura ambiente , il team, guidato dal professore di chimica della NYUAD Panče Naumov, presenta il processo di osservazione di come il materiale cristallino organico ha reagito a diverse temperature. I ricercatori hanno scoperto che i cristalli organici erano in grado di cambiare forma in modo reversibile in modo simile alla plastica e alla gomma. In particolare, questo materiale potrebbe espandersi e contrarsi per oltre la metà della sua lunghezza (51%) ripetutamente, per migliaia di cicli, senza alcun deterioramento. Era anche in grado di espandersi e contrarsi a temperatura ambiente, a differenza di altri materiali che richiedono una temperatura più elevata per trasformarsi, creando costi energetici più elevati per il funzionamento.

A differenza dei materiali tradizionali a base di silicio o silice e inevitabilmente rigidi, pesanti e fragili, i materiali che verranno utilizzati per l'elettronica futura saranno di natura morbida e organica. Queste tecnologie avanzate richiedono materiali leggeri, resistenti ai danni, efficienti nelle prestazioni e dotati anche di qualità aggiuntive come flessibilità meccanica e capacità di operare in modo sostenibile, con un consumo minimo di energia. I risultati di questo studio hanno dimostrato, per la prima volta, che alcuni materiali cristallini organici soddisfano le esigenze di queste tecnologie e possono essere utilizzati in applicazioni come robotica morbida, muscoli artificiali, ottica organica ed elettronica organica (elettronica creata esclusivamente da materiali organici).

"Questa ultima scoperta dello Smart Materials Lab della NYUAD si basa su una serie delle nostre precedenti scoperte sul potenziale non sfruttato di questa nuova classe di materiali, che include cristalli adattivi, cristalli autorigeneranti e materiali cristallini organici con memoria di forma", ha affermato Naumov. "Il nostro lavoro ha dimostrato che i cristalli organici non solo possono soddisfare le esigenze delle tecnologie emergenti, ma in alcuni casi possono anche superare i livelli di efficienza e sostenibilità di altri materiali più comuni". + Esplora ulteriormente

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