Dal Kaust l’inchiostro conduttivo che protegge dalle radiazioni

Può essere impiegato nella produzione di celle solari stampabili o nella schermatura dalle onde radio: il super inchiostro nato in Arabia Saudita, è un prodigio che non scende a compromessi

inchiostro conduttivo
Credits: © 2020 KAUST

(Rinnovabili.it) – È trasparente, conduttivo e in grado di bloccare le onde radio. È l’inchiostro stampabile messo a punto nei laboratori della King Abdullah University of Science and Technology (KAUST). Un nuova promessa dell’elettronica che potrebbe trovare applicazione sia in campo fotovoltaico che in quello di contrasto all’inquinamento elettromagnetico. E per farlo non avrebbe bisogno di scendere a compromessi, spiegano gli inventori.

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Come sottolinea la stessa Università, i metalli, come il rame e l’oro, generano poco calore quando una corrente li attraversa. Per questo motivo, questi materiali ad alta conduttività sono la prima scelta dell’industria elettronica. “Un’altra proprietà condivisa da questi metalli è l’opacità: riflettono la luce invece di trasmetterla“. Peccato che la trasparenza sia una proprietà utile nei dispositivi elettronici che generano, rilevano o manipolano le radiazioni elettromagnetiche.

Sebbene esistano materiali trasparenti e al contempo conduttivi, di solito è necessario fare un compromesso. “Un problema tipico con i conduttori otticamente trasparenti è che la loro conduttività è bassa e, con l’aumentare della trasparenza, questa si deteriora ulteriormente o viceversa”, spiega l’ingegnere Atif Shamim.

Un inchiostro conduttivo e trasparente nel futuro delle celle solari flessibili

Shamim e il ricercatore Weiwei Li, hanno sviluppato un nuovo inchiostro conduttivo disperdendo nanofili d’argento in una soluzione polimerica. Lavorando con un altro team della KAUST guidato da Thomas Anthopoulos, hanno quindi migliorato le proprietà ottiche ed elettriche utilizzando un trattamento noto come sinterizzazione con luce flash allo xeno. Secondo gli scienziati, il loro inchiostro conduttivo potrebbe essere molto utile alle applicazioni optoelettroniche, come le celle solari. 

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Ma Shamim lo ha anche impiegato con una seconda finalità: bloccare le onde elettromagnetiche. Il team ha usato l’inchiostro per stampare un semplice motivo in ripetizione su un substrato polimerico flessibile. In questo modo ha creato una struttura nota come superficie selettiva in frequenza (FSS) che, come suggerisce il nome, è in grado di riflettere le onde con una particolare frequenza, lasciando che le altre la attraversino. Uno dei risultati più importanti è che mentre i tipici FSS bloccano solo le onde con una certa polarizzazione che provengono da una certa direzione, il dispositivo del KAUST si è dimostrato insensibile alla polarizzazione delle onde radio e le sue prestazioni sono risultate stabili su un’ampia gamma di angoli di incidenza. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Nanotechnology e IEEE Transactions on Antennas and Propagation.

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