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Elettronica da indossare

Tutta italiana la ricerca che ha permesso di realizzare transistor a partire da un semplice filo di cotone.

La notizia interessa in particolar modo chi soffre di patologie cardiache, ben presto potranno indossare delle comode magliette in cotone, in grado di monitorare i principali parametri corporei e di mandare un segnale d'allarme nel caso in cui si verifichino situazioni di rischio.

Tessuti intelligenti - filo Tutto ciò grazie a tessuti ‘intelligenti’ che permetteranno di  monitorare il battito cardiaco,  ma anche di ascoltare musica, pur essendo allo stesso tempo semplici da realizzare e comodi da indossare. I ricercatori Annalisa Bonfiglio e Giorgio Mattana (Istituto nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche e Università di Cagliari) e Beatrice Fraboni (Università di Bologna) hanno dimostrato che da un semplice filo di cotone si possono creare dei transistor, aprendo così la strada alla creazione di indumenti ‘intelligenti’ e ‘sensibili’ e alla possibilità di creare interi circuiti elettronici in tessuto. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista internazionale ‘Organic Electronics’.

Il concetto di ‘elettronica indossabile’, dall’inserzione di un apparecchio elettronico nei tessuti alla realizzazione di dispositivi elettronici in forma tessile, è ormai noto agli studiosi da oltre quindici anni. Sul mercato esistono già degli ‘indumenti elettronici’, capaci ad esempio di monitorare il battito cardiaco di chi li indossa o di rilevare eventuali fattori di rischio nell’ambiente. Il limite, fino ad oggi, è stato l’ingombro dei dispositivi incorporati nei tessuti e la scarsa adattabilità agli indumenti delle parti rigide di dispositivi e connettori. Inoltre, i tentativi di realizzare direttamente dispositivi elettronici a livello di fibre e fili si scontra con la scarsa compatibilità tra i materiali costituenti - metalli e semiconduttori come il silicio – e le caratteristiche  di adattabilità e di comfort necessarie a un capo di abbigliamento. 

Il cotone, ideale per realizzare capi ‘intelligenti’ grazie alle sue proprietà di flessibilità, economicità e comodità, presenta il limite di non essere conduttivo. Col questo lavoro di ricerca si è riusciti a ottenere fibre conduttive partendo da semplici fili di cotone, preservando in tal modo comfort ed elasticità tipici di tale tessuto.

Tessuti intelligenti - tutaQuesto obiettivo è stato raggiunto sviluppando una tecnica innovativa di rivestimento dei fili di cotone con un finissimo strato di nanoparticelle d’oro e di polimeri conduttivi e semiconduttivi. Questo insieme di strati di materiali differenti costituisce la struttura del transistor, che permette di regolare il flusso della corrente tra due elettrodi attraverso una tensione applicata ad un terzo elettrodo. I transistor si presentano come semplici fili di cotone e possono essere collegati tra loro o ad altre componenti in cotone, tramite semplici nodi o attraverso  i processi di tessitura normalmente utilizzati per il cotone. Dall’idea è nato anche un brevetto, in fase di deposito.

Come si può facilmente immaginare le potenzialità applicative sono molteplici. e preziose. Questi transistor miglioreranno la qualità e la realizzazione dei biosensori indossabili. In futuro potremo avere tessuti ‘intelligenti’ semplici e comodi, in grado di monitorare il battito cardiaco o rilevare la temperatura corporea, utili alla realizzazione di capi per i lavoratori a rischio, per monitorare i pazienti o per atleti che praticano sport estremi. Senza esagerare, si può parlare di tessuti "salvavita".

Lo studio, nato da un periodo di studio di Bonfiglio e Fraboni presso l’americana Cornell University, centro di eccellenza dell’elettronica organica, coinvolge anche Giorgio Mattana e Piero Cosseddu dell’Università di Cagliari e la collaborazione del Centre Microélectronique de Provence. 

 

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