Un gruppo di ricercatori della Waseda University ha sviluppato processi e materiali per dispositivi elettronici adesivi ultrasottili utilizzando film elastomerici "nanosheet", raggiungere la facilità di produzione preservando al tempo stesso un'elevata elasticità e flessibilità cinquanta volte meglio rispetto ai nanofogli polimerici precedentemente riportati.

Questa ricerca è pubblicata su Journal of Materials Chemistry C edizione in linea, 1 febbraio 2017.

L'elettronica intelligente e i dispositivi indossabili hanno diversi requisiti per un'adozione diffusa, soprattutto facilità di fabbricazione e comfort. I materiali e i processi sviluppati dal team della Waseda University rappresentano enormi passi avanti in entrambi i criteri.

La stampa a getto d'inchiostro dei circuiti e il fissaggio a bassa temperatura consentono la produzione di dispositivi elettronici durevoli e funzionali ma anche estremamente sottili e sufficientemente flessibili da essere utilizzati come comodi, apparecchio per la pelle, pur mantenendo le proprietà di facile manipolazione e protezione dei film elastomerici. A soli 750 nm, il nuovo film è ultrasottile e flessibile. Questi progressi potrebbero aiutare a cambiare la natura dell'elettronica indossabile da oggetti come gli orologi da polso a oggetti meno evidenti di un cerotto.

Il team Waseda ha anche stabilito un metodo per unire componenti elettronici senza saldature, consentendo film elastomerici più sottili e flessibili (SBS:polistirene-polibutadiene-polistirene). Il "cablaggio" conduttivo viene creato dalla stampa a getto d'inchiostro, che può essere fatto con una stampante di tipo domestico senza la necessità di condizioni di camera bianca. Ulteriore, linee conduttive ed elementi come chip e LED sono collegati tramite sandwich adesivo tra due nanofogli elastomerici, senza utilizzare incollaggi chimici mediante saldatura o speciali adesivi conduttivi.

Grazie al semplice, processi a bassa temperatura, le strutture ultrasottili risultanti ottengono una migliore adesione, senza utilizzare materiale adesivo come nastro adesivo o colla, migliore elasticità e comfort per applicazioni a contatto con la pelle. Il nuovo sistema si è dimostrato funzionale per diversi giorni su un modello di pelle artificiale.

Questi risultati sono stati raggiunti attraverso la collaborazione tra tre specialità:assemblaggio molecolare e scienza dei biomateriali; robotica medica e ingegneria riabilitativa; e sistemi microelettromeccanici, grazie alle strutture collaborative della Waseda University.

Gli usi di questi prodotti dovrebbero includere interfacce uomo-macchina e sensori sotto forma di tatuaggi elettronici, come strumenti radicalmente migliorati per i campi della medicina, assistenza sanitaria e formazione sportiva.

Queste applicazioni sono oggetto di ulteriori indagini da parte del Waseda University Institute of Advanced Active Aging Research.