Una nuova, pellicola ultrasottile, trasparente e altamente conduttiva alla corrente elettrica, è stata prodotta con un metodo semplice ed economico ideato da un team internazionale di ricercatori di nanomateriali dell'Università dell'Illinois a Chicago e della Korea University.

Il film è anche pieghevole ed estensibile, offrendo potenziali applicazioni in display touchscreen avvolgibili, elettronica indossabile, celle solari flessibili e pelle elettronica. I risultati sono riportati in Materiali funzionali avanzati .

Il nuovo film è composto da nanofili d'argento fusi, ed è prodotto spruzzando le particelle di nanofili attraverso un minuscolo ugello a getto a velocità supersonica. Il risultato è un film con quasi la conduttività elettrica della lamina d'argento e la trasparenza del vetro, afferma l'autore senior Alexander Yarin, Professore Emerito UIC di Ingegneria Meccanica.

"Il nanofilo d'argento è una particella, ma molto lungo e sottile, " disse Yarin. I nanofili misurano circa 20 micron di lunghezza, in modo che quattro posate da un capo all'altro si estendessero per la larghezza di un capello umano. Ma il loro diametro è mille volte più piccolo e significativamente più piccolo della lunghezza d'onda della luce visibile, che riduce al minimo la dispersione della luce.

I ricercatori hanno sospeso le particelle di nanofili in acqua e le hanno spinte in aria attraverso un ugello de Laval, che ha la stessa geometria di un motore a reazione, ma ha solo pochi millimetri di diametro.

"Il liquido deve essere atomizzato in modo che evapori in volo, " disse Yarin. Quando i nanofili colpiscono la superficie su cui vengono applicati a velocità supersonica, si fondono insieme, poiché la loro energia cinetica viene convertita in calore.

"La velocità ideale è 400 metri al secondo, " Yarin ha detto. "Se l'energia è troppo alta, diciamo 600 metri al secondo, taglia i fili. Se troppo basso, come a 200 metri al secondo, non c'è abbastanza calore per fondere i fili."

I ricercatori hanno applicato i nanofili a film plastici flessibili e oggetti tridimensionali. "La forma della superficie non ha importanza, " ha detto Yarin.

Il film flessibile trasparente può essere piegato ripetutamente e allungato fino a sette volte la sua lunghezza originale e funziona ancora, ha detto Sam Yoon, l'autore corrispondente dello studio e professore di ingegneria meccanica presso la Korea University.

All'inizio di quest'anno, Yarin e Yoon e i loro colleghi hanno prodotto una pellicola conduttiva trasparente mediante elettrodeposizione di un tappetino di nanofibre aggrovigliate con rame. Rispetto a quel film, il film di nanofili d'argento autofuso offre una migliore scalabilità e velocità di produzione, ha detto Yoon.

"Dovrebbe essere più facile ed economico da fabbricare, poiché si tratta di un processo in un solo passaggio rispetto a un processo in due fasi, " disse Yarin. "Puoi farlo roll-to-roll su una linea industriale, continuamente."