Un team di ricercatori del MIT e dell'Università di Delft ha ottenuto un significativo avanzamento nel campo dell'elettronica stampata in 3D. Utilizzando stampanti 3D convenzionali e un materiale polimerico biodegradabile combinato con rame, hanno sviluppato un nuovo modo per fabbricare fusibili resettabili, senza la necessità di semiconduttori. Questo avanzamento rappresenta un'alternativa ai dispositivi elettronici tradizionali, che dipendono da semiconduttori come i transistor per regolare il flusso di corrente.
Il processo di fabbricazione: una soluzione ecologica e accessibile
Il processo consiste nel stampare tracce sottili di un polimero speciale con rame, che si incrociano in modo tale da permettere di controllare la resistenza elettrica regolando la tensione applicata. Questo meccanismo è fondamentale per il funzionamento dei circuiti elettronici, poiché controlla il flusso di corrente nei dispositivi, imitando le funzioni dei transistor tradizionali.
Uno dei principali vantaggi di questa tecnologia è la sua capacità di fabbricazione decentralizzata, che potrebbe consentire a piccoli laboratori, aziende e persino case di fabbricare i propri dispositivi elettronici senza dipendere da grandi fabbriche di semiconduttori. Questo avanzamento diventa particolarmente rilevante dopo la carenza globale di semiconduttori sperimentata durante la pandemia.
Dalla ricerca su bobine magnetiche alla fabbricazione di transistor
L'origine di questa tecnologia si trova in uno studio precedente su bobine magnetiche, dove i ricercatori hanno scoperto che il materiale utilizzato per la stampa 3D cambiava la sua resistenza sotto corrente elettrica. Questa scoperta ha aperto la porta all'uso del materiale in applicazioni elettroniche, come la fabbricazione di transistor. Sebbene la tecnologia non abbia ancora raggiunto le prestazioni dei semiconduttori tradizionali, ha un grande potenziale per applicazioni più semplici, come il controllo della velocità di motori elettrici in dispositivi più semplici.
- Fabbricazione più ecologica: Il processo di stampa 3D utilizza meno energia e genera meno rifiuti rispetto ai metodi tradizionali di fabbricazione di semiconduttori.
- Decentralizzazione della produzione: Questa tecnologia potrebbe consentire la fabbricazione di dispositivi elettronici su piccola scala, senza la necessità di grandi fabbriche.
- Potenziale per applicazioni più semplici: Sebbene non sostituisca i semiconduttori tradizionali, la tecnologia è adatta per applicazioni semplici, come il controllo di motori.
Prospettive future: elettronica completamente funzionale
Il team del MIT ha piani ambiziosi per questa tecnologia. In futuro, potrebbero utilizzarla per creare elettronica completamente funzionale, inclusi dispositivi più avanzati come motori magnetici stampati in 3D. Si valuta persino la possibilità di fabbricare dispositivi elettronici direttamente nello spazio, eliminando la necessità di trasportare componenti dalla Terra.
Questo avanzamento mostra come la stampa 3D possa essere utilizzata per fabbricare dispositivi elettronici utilizzando materiali conduttori, aprendo nuove possibilità per la creazione di prodotti più sostenibili, accessibili e facili da produrre. Così, il futuro dell'elettronica stampata in 3D potrebbe rappresentare un passo fondamentale verso la fabbricazione di dispositivi elettronici più sostenibili e decentralizzati.
"L'elettronica attiva può essere fabbricata con stampanti 3D usando materiali conduttori, il che apre un ventaglio di possibilità per dispositivi più ecologici e accessibili", ha sottolineato uno dei ricercatori del progetto.