• Articolo Postandam, 16 maggio 2013
  • Dal Max Planck Institute of Colloids and Interfaces

    Carta conduttiva… e gli origami diventano hi-tech

  • Un team di ricercatori tedeschi è riuscito a trasformare la cellulosa in grafite impiegando una semplice stampante commerciale

(Rinnovabili.it) – Anche un materiale semplice ed economico come la carta può trasformarsi in un prodotto sofisticato e ad alta tecnologia. Ad operare la metamorfosi sono i ricercatori del Max Planck Institute of Colloids and Interfaces della città tedesca di Potsdam. Il team di scienziati ha infatti, creato delle strutture conduttrici sulla carta utilizzando un metodo abbastanza semplice: con una stampante a getto d’inchiostro convenzionale hanno stampato un catalizzatore su un foglio e lo hanno successivamente riscaldato.

 

In realtà non è la prima volta che il mondo della ricerca tenta di realizzare microchip flessibili su substrati come tessuti o etichette ma nel passato sono quasi sempre stati costretti a fare affidamento a plastiche come vettori e, in alcuni casi, all’uso di altri polimeri e molecole organiche come componenti conduttivi. Questi materiali possono soddisfare molteplici esigenze, ma sono tutti, senza eccezione, sensibili al calore. “Il loro trattamento non può essere integrato nella consueta produzione di elettronica, poiché la temperatura di produzione può superare i 400 gradi Celsius”, spiega Cristina Giordano, a capo del gruppo di lavoro presso l’istituto tedesco.

 

I ricercatori hanno convertito la cellulosa della carta nella grafite impiegando il nitrato di ferro come catalizzatore. “Con  stampante a getto d’inchiostro commerciale stampiamo una soluzione di catalizzatore in un pattern sottile sul foglio”, afferma Stefan Glatzel, che è responsabile di elettronica di carta nella sua tesi di dottorato. Il processo ha richiede quindi il riscaldamento della carta a 800 gradi Celsius in atmosfera azotata di modo che la cellulosa continui a rilasciare tutta l’acqua contenuta fino a quando tutto ciò che rimane è carbonio puro.

In uno degli esperimenti eseguiti in laboratorio, il team di Potsdam ha dimostrato come, con questo metodo, possano essere create anche strutture conduttrici tridimensionali. In questo caso il foglio di carta è stato prima  piegato come un origami  a forma di gru poi immerso nel catalizzatore e cotto. “La forma tridimensionale è stato completamente mantenuto, ma la gru era fatta interamente di carbonio conduttivo dopo il processo”.