(Phys.org)—I ricercatori hanno fabbricato un elettrodo estensibile e trasparente che può essere utilizzato per applicazioni come il riscaldamento di parti del corpo e lo sbrinamento degli specchietti laterali delle auto. È il primo dispositivo elettronico estensibile realizzato in vetro metallico, che è un metallo che ha una struttura amorfa (disordinata) come quella di un vetro, invece della struttura cristallina altamente ordinata che hanno normalmente i metalli.

I ricercatori, guidato da Ju-Young Kim e Jang-Ung Park presso l'Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) in Corea del Sud, hanno pubblicato un articolo sul nuovo estensibile, dispositivi di riscaldamento trasparenti in un recente numero di Nano lettere .

Mentre gli occhiali metallici sono in circolazione dagli anni '60, non sono stati ampiamente commercializzati. Parte del problema è che sono costosi e l'elaborazione può essere difficile, ma parte del motivo della mancata commercializzazione è anche perché i materiali sono ancora alla ricerca di un'applicazione ideale. Finora sono stati esplorati per l'uso come custodie per cellulari, strumenti chirurgici, e mazze da golf, tra gli altri, ma nessuna di queste aree ha ottenuto un grande successo commerciale.

Il nuovo studio mostra che gli occhiali metallici hanno diverse proprietà che li rendono attraenti per l'elettronica indossabile. Alcune di queste proprietà includono flessibilità intrinseca, trasparenza, e stabilità in condizioni di caldo e umidità.

"Riteniamo che le proprietà duttili dei vetri metallici siano adatte per elettrodi trasparenti e riscaldatori, "Park ha detto Phys.org .

I ricercatori hanno scelto di lavorare con un vetro metallico realizzato con una lega di rame-zirconio. Hanno creato una rete aggrovigliata dei due metalli depositandoli su un'impalcatura sacrificale a rete polimerica. La rete metallica risultante, o "rete nanometrica", può quindi essere trasferita su un substrato flessibile e trasparente e, a causa della natura conduttiva dei metalli, usato come elettrodo.

Per trasformare questo elettrodo in un riscaldatore, i ricercatori hanno incorporato la rete di vetro metallico in un materiale siliconico (PDMS), e quindi collegato a una tensione. L'elastico, il termoforo trasparente può raggiungere una temperatura fino a 180 °C (356 °F) mentre viene allungato a più di una volta e mezzo la sua lunghezza iniziale con un cambiamento trascurabile di resistenza. I ricercatori hanno anche progettato un programma per consentire a un utente di controllare la temperatura in modalità wireless con il proprio telefono, dimostrando come il dispositivo potrebbe essere utilizzato come cerotto cutaneo per la termoterapia.

Poiché il riscaldatore è trasparente, potrebbe anche essere integrato nello specchietto laterale di un'auto, dove la sua alta temperatura potrebbe scongelare rapidamente lo specchio in una giornata fredda.

Attualmente, i ricercatori stanno lavorando allo sviluppo di sistemi di produzione di massa per la commercializzazione del nuovo elettrodo.

Altri materiali che sono stati utilizzati per l'elettronica estensibile e trasparente includono nanotubi di carbonio, nanofili metallici, polimeri conduttori, e grafene. I risultati qui mostrano che la stabilità chimica dei vetri metallici e le sue proprietà meccaniche e optoelettroniche sono paragonabili o in alcuni casi migliori di quelle dei materiali precedenti. Grazie a questi risultati promettenti, i ricercatori hanno in programma di esplorare ulteriormente il potenziale degli occhiali metallici per molti altri dispositivi elastici e trasparenti nella ricerca futura.

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