Questo transistor elettrochimico organico è stato realizzato con fibre di cotone. Il cancello, drain e source nel dispositivo sono realizzati con fili di cotone con comportamento conduttivo o semiconduttivo indotto dall'utilizzo di rivestimenti a base di nanoparticelle.
(PhysOrg.com) -- Più intelligente, abbigliamento più funzionale che incorpora l'elettronica potrebbe essere possibile nel prossimo futuro, secondo uno studio co-autore dello scienziato della fibra di Cornell Juan Hinestroza.
Hinestroza, professore associato di scienza delle fibre, faceva parte di un team internazionale che ha sviluppato transistor utilizzando fibre di cotone naturali.
"La creazione di transistor da fibre di cotone offre una nuova prospettiva alla perfetta integrazione di elettronica e tessuti, consentire la creazione di dispositivi elettronici indossabili, " ha detto Hinestroza.
L'innovazione rappresenta un significativo passo avanti perché pone le basi per la realizzazione di dispositivi ancora più complessi, come i circuiti a base di cotone, ha detto Hinestroza. Ciò consentirebbe ai tessuti di rilevare la temperatura corporea, riscaldare o raffreddare automaticamente, o monitorare la frequenza cardiaca o la pressione sanguigna in pazienti ad alto rischio, nonché per monitorare lo sforzo fisico degli atleti ad alte prestazioni.
"Forse un giorno potremo persino costruire computer con fibre di cotone in modo simile al khipus, un dispositivo di registrazione basato sui nodi e utilizzato dall'impero Inca in Perù, "ha aggiunto Hinestroza.
La ricerca è pubblicata online il 13 settembre in Elettronica organica. Descrive una nuova tecnica in cui sono stati utilizzati rivestimenti conformi - che sono quelli che seguono la topografia irregolare del cotone - di nanoparticelle d'oro insieme a polimeri semiconduttori e conduttivi per adattare il comportamento elettronico delle fibre di cotone naturale.
Il cotone è stato scelto come substrato per le sue proprietà meccaniche e di comfort intrinseche, relativa economicità e uso diffuso nei tessuti e nell'abbigliamento. Le fibre di cotone sono leggere e sostenibili.
Nello studio, il primo passo era finalizzato alla creazione di uno strato conforme di nanoparticelle sulla topografia ruvida del cotone. Gli strati successivi erano rivestimenti conduttivi o semiconduttori; il passo finale è stato quello di costruire i dispositivi. "Gli strati erano così sottili che è stata preservata la flessibilità delle fibre di cotone, " ha detto Hinestroza.
Due tipi di transistor attivi, transistor elettrochimici organici e transistor organici ad effetto di campo, sono stati anche dimostrati. Entrambi i tipi sono ampiamente utilizzati nell'industria elettronica come componenti di circuiti integrati, che controllano le funzioni di dispositivi comuni come telefoni, televisori e console di gioco.
Lo studio ha rappresentato un percorso interdisciplinare, sforzo collaborativo tra scienziati delle fibre di Cornell, fisici dell'Università di Bologna e ingegneri elettrici dell'Università di Cagliari, sia in Italia, e scienziati dei materiali dell'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne in Francia.
Il laboratorio di Hinestroza ha contribuito all'esperienza nelle fibre e nella funzionalità delle fibre, e gli altri ricercatori hanno guidato con la loro esperienza in fisica, ingegneria elettrica ed elettronica organica.
Il primo autore del saggio, Giorgio Mattana dell'Università di Cagliari, è stato alla Cornell come visiting student internazionale per due semestri nel 2009-10 lavorando da Hinestroza e da un altro laboratorio nel campus. Ha anche utilizzato le strutture della Cornell Nanofabrication Facility e del Cornell Center for Materials Research.
