Circuiti elettronici stampabili grazie al grafene

Utilizzata inizialmente come metodo di stampa per le immagini digitali, la tecnologia inkjet ha velocemente acquistato una notevole versatilità anche in campi piuttosto distanti dalla semplice stampa di immagini. Particolari varianti di questa tecnologia vengono utilizzate oggi per le macchine di prototipazione rapida, dove i vari strati di un materiale vengono stampati l'uno sull'altro per formare un oggetto tridimensionale, o per impieghi nel campo alimentare, nella creazione di creme e glasse decorative.

La stampa a getto di inchiostro trova inoltre applicazione anche nell'ambito elettronico: numerosi gruppi di ricerca hanno infatti pensato di aggiungere particolari polimeri conduttori agli inchiostri, allo scopo di poter stampare circuiti elettronici su substrati flessibili. Ciò permette di stampare circuiti in maniera abbastanza economica su superifici di qualsiasi dimensione, a confronto della realizzazione di circuiteria elettronica con tecniche tradizionali che richiede la produzione a particolari condizioni e con l'impiego di materiali e macchinari piuttosto costosi.

I circuiti elettronici stampati, tuttavia, non hanno ancora prestazioni paragonabili alle controparti realizzate con tecniche tradizionali. Attualmente la ricerca in questo campo si sta concentrando proprio su questo aspetto: trovare una tecnica di produzione che permetta di incrementare le prestazioni dei circuiti elettronici stampati. E' presso la Cambridge University che il professor Andrea Ferrari e il suo gruppo di ricercatori hanno dato dimostrazione di un nuovo metodo per la realizzazione di inchiostri adatti alla stampa di circuiti, che promette interessanti sviluppi in ottica futura.

Ancora una volta è il grafene a rappresentare la chiave di volta nel progresso elettronico: i ricercatori hanno infatti utilizzato questo materiale, le cui proprietà fisiche lo rendono particolarmente promettente per il futuro della tecnologia, in aggiunta agli inchiostri. I ricercatori hanno sottoposto un blocco di grafite ad un processo chimico in maniera tale da ottenere dei "fiocchi" di grafene, i quali sono stati filtrati allo scopo di eliminare qualunque tipo di impurità che potesse ostruire gli ugelli delle testine di stampa. I fiocchi sono stati poi aggiunti ad un solvente, il metilpirrolidone, che permette di contenere gli effetti collaterali dovuti all'evaporazione del solvente.

Tramite questa soluzione i ricercatori hanno stampato alcuni circuiti che hanno mostrato prestazioni confrontabili e, in alcuni casi, superiori, rispetto ai circuiti realizzati con le tecniche di stampa attualmente disponibili. Si tratta di un buon risultato che lascia spazio a sviluppi futuri, come spiega lo stesso Ferrari: "Questo esperimento spiana la strada alla realizzazione di dispositivi in grafene flessibili e trasparenti che possono essere stampati su qualunque substrato".