I nanotubi di carbonio mostrano potenziale, ma anche tante sfide, per la produzione di flessibili, elettronica indossabile, secondo una rassegna di ricerca in Scienza e tecnologia dei materiali avanzati .

Gli scienziati stanno sviluppando flessibili, dispositivi optoelettronici elastici e indossabili, come sensori del corpo che potrebbero fornire un monitoraggio continuo della pressione sanguigna di una persona. Però, la giuria è ancora fuori sui migliori materiali da utilizzare per la produzione di questi dispositivi. I nanotubi di carbonio (CNT) sono promettenti e presentano alcune sfide.

Ying Zhou e Reiko Azumi dell'Istituto nazionale giapponese di scienza e tecnologia industriale avanzata hanno esaminato le ultime ricerche sull'uso dei nanotubi di carbonio nella produzione di un importante componente dei dispositivi optoelettronici chiamati pellicole conduttive trasparenti (TCF). Si tratta di pellicole sottili di un materiale otticamente trasparente ed elettricamente conduttivo. Il mercato dei TCF dovrebbe raggiungere 1,2 miliardi di dollari entro il 2025. Attualmente, sono fabbricati utilizzando ossido di indio e stagno (ITO), che ha il vantaggio di eccellenti proprietà conduttive elettriche ma lo svantaggio di una scarsa flessibilità, rendendolo inadatto ai dispositivi indossabili.

I ricercatori stanno studiando diverse alternative ITO per la produzione di TCF. I dispositivi basati su nanotubi di carbonio sono tra quelli che mostrano risultati promettenti. I CNT sono tubi cilindrici di dimensioni nanometriche con un'elevata conduttività elettrica teorica. I CNT sono diminuiti di prezzo a causa della loro commercializzazione per applicazioni come sistemi di filtrazione dell'acqua, attrezzatura sportiva, e batterie e conduttori, Per esempio, e i prezzi potrebbero essere ulteriormente ridotti migliorando i processi di produzione.

Dispositivi di rilevamento, come i touch panel indossabili, sono l'applicazione più promettente per le pellicole conduttive trasparenti a base di CNT. Due aziende in Giappone stanno già utilizzando i CNT per produrre pannelli tattili per l'elettronica mobile. LED organici (OLED), che sono già utilizzati per produrre diluenti, schermi TV più leggeri ed efficienti, sono un'altra promettente applicazione per TCF basati su CNT. Ma altri materiali utilizzati nella loro fabbricazione, come nanofili metallici, hanno una maggiore conduttività e trasparenza e quindi si traducono in migliori prestazioni.

"Sulla base della panoramica della fabbricazione, proprietà e possibili applicazioni dei TCF basati su CNT, si può concludere che gli attuali TCF basati su CNT non soddisfano ancora le esigenze di prestazioni/costo per uso industriale, " scrivono i ricercatori nella loro recensione pubblicata sulla rivista Scienza e tecnologia dei materiali avanzati . I costi di produzione devono essere ridotti mentre la loro conduttività e trasparenza devono essere migliorate, dicono.

I ricercatori raccomandano che le indagini future si basino sulla flessibilità e sull'elasticità dei TCF a base di CNT migliorandone la produzione e la conduttività per renderli degni contendenti per l'optoelettronica indossabile.