ELETTRONICA/ Presto avremo anche i chip che si sciolgono in una goccia d’acqua

- Michele Orioli

Diversi gruppi di ricerca sono al lavoro per quella che si chiama“elettronica transitoria”: i dispositivi, dopo l’utilizzo sarebbero in grado di dissolversi da soli. MICHELE ORIOLI.

chip
chip (infophoto)

Un obiettivo dell’industria e della ricerca elettronica è sempre stato quello di realizzare componenti e dispositivi in grado di durare nel tempo e di manifestare un comportamento stabile per periodi prolungati. E per la maggior parte dei casi si può dire che l’obiettivo è stato pienamente raggiunto. D’altra parte però, la convergenza tra l’elettronica e i nuovi materiali ha aperto possibilità inimmaginabili, tanto che qualcuno ha iniziato a proporre obiettivi che si pongono in modo simmetricamente duale rispetto a quello indicato: cioè che si possano costruire componenti miniaturizzati in grado di non durare, o meglio di potersi autodistruggere in tempi prestabiliti e secondo modalità semplici.

Diversi gruppi di ricerca sono al lavoro nella prospettiva di quella che hanno iniziato a chiamare “elettronica transitoria”; e già un anno fa si erano avute interessanti anticipazioni dei primi risultati. Alla venticinquesima mostra-convegno della ACS (American Chemical Society), John Rogers della University of Illinois di Urbana-Champaign aveva presentato quella che considerava una visione fondamentalmente dell’elettronica diversa da quella che si era affermata nell’era dei circuiti integrati e dei microprocessori iniziata circa mezzo secolo fa. Era l’idea di un’elettronica che può agire e poi scomparire in modo controllato. Risolvendo anche il problema dei rifiuti elettronici. Si pensi ad applicazioni mediche che sono necessari solo per poche settimane e che potrebbero semplicemente scomparire, senza la necessità di un intervento chirurgico in più per rimuoverli dal corpo. Oppure alle decine di sensori per il monitoraggio della qualità delle acque correnti di un fiume che, passata la fase dei controlli, nessuno dovrebbe più andare a recuperare visto che potrebbero dissolversi senza lasciare traccia e senza danno per l’ambiente.

Nel rapporto presentato da Rogers all’ACS, venivano descritti i notevoli progressi nella tecnologia che potrebbe rendere praticabili queste prospettive. Venivano illustrati i primi dispositivi elettronici transitori impiantati sperimentalmente su delle cavie di laboratorio come agenti per combattono delle infezioni e che si dissolvevano una volta concluso il loro compito. C’era anche la descrizione delle tecniche per la produzione di materiali adatti per l’alimentazione delle apparecchiature senza una fonte di energia elettrica esterna; come, ad esempio, dei dispositivi elettronici transitori che incorporano ossido di zinco, che è “piezoelettrico”: sotto forma di sottili dispositivi flessibili possono produrre energia elettrica quando vengono piegato o attorcigliato in conseguenza dei movimenti dei muscoli nel corpo, o delle pulsazione dei vasi sanguigni o del battito del cuore.

Ora, a un anno di distanza, sempre alla convention della ACS che quest’anno si svolge a Dallas (Texas), i materiali transitori tornano in primo piano. Questa volta è il team di ricerca della Iowa State University, guidato da Reza Montazami, che ha presentato una relazione dal titolo “Studio di materiali isolanti fisicamente transitori come potenziale piattaforma per elettronica e bioelettronica transitoria” e ne ha poi pubblicato un articolo sulla rivista specializzata Advanced Functional Materials.

I materiali presentati sono dei polimeri speciali progettati in modo da sciogliersi rapidamente e completamente su comando: dal punto di vista della composizione chimica, si tratta di materiali compositi polimerici degradabilidel tutto adattabili a una componentistica elettronica, dei quali l’articolo descrive il preciso controllo della velocità di degradazione. Viene illustrato anche il test realizzato su un’antenna degradabile che si è autodistrutta una volta conclusa la trasmissione dei dati.

I campi di applicazione finora individuati per questi nuovi materiali spaziano dall’ambito biomedico a quello militare. Oppure si possono immaginare strumenti per la chirurgia o la microchirurgia che una volta utilizzati potrebbero sciogliersi nel corpo del paziente senza alcuna conseguenza negativa. Molte le applicazioni suggerite per quanto riguarda il settore militare: a cominciare dasensori ambientali che una volta assolto il loro compito si autodistruggerebbero cancellando per sempre ogni traccia. Tra gli esempi più citati, fuori dall’ambito medico e militare, si parla della creazione di carte di credito di materiale transitorio in grado di autodistruggersi, nel caso che vengano smarrite o rubate solo ricevendo un apposito segnale.

Finora i ricercatori hanno sviluppato e testato componenti come resistenze e capacità di tipo transitorio e stanno lavorando per realizzare LED e transistor. In un video, presentato dall’équipe di Montazami per mostrare le potenzialità di questi materiali, si vede un diodo emettitore di luce blu si scioglie nel modo più semplice possibile: basta aggiungere una goccia d’acqua.

© RIPRODUZIONE RISERVATA

I commenti dei lettori