Il futuro è suo: dopo la crisi degli elementi rari arriva una soluzione geniale ed economica | Prezzi produzione in picchiata
Dai transistors in silicio a quelli realizzati in legno. Da una ricerca svedese, il futuro degli elementi rari potrebbe davvero avere una svolta decisiva.
I transistors tradizionali in silicio sono dispositivi elettronici che sfruttano le proprietà dei semiconduttori per amplificare o interrompere il flusso di corrente elettrica. Sono composti da tre regioni di silicio drogato con impurità che creano due tipi di cariche: elettroni (n) e lacune (p). Le tre regioni sono chiamate emettitore, base e collettore e possono essere disposte in due modi: npn o pnp.
Il funzionamento dei transistors dipende dal tipo e dalla polarità della tensione applicata tra le regioni. I transistors in silicio hanno rivoluzionato il campo dell’elettronica e sono alla base di molti dispositivi moderni come computer, smartphone e sensori. Tuttavia, oggi si stanno esplorando altre possibilità in tale ambito. Quella più gettonata al momento è quella del transistor realizzato in legno.
Il transistor elettrochimico in legno (WECT) è una nuova tecnologia sostenibile che sfrutta le proprietà conduttive del legno per realizzare componenti elettronici. Il WECT è stato sviluppato da ricercatori svedesi dell’Università di Linköping e dell’Istituto reale di tecnologia (KTH) di Stoccolma, che hanno pubblicato i loro risultati in una rivista scientifica .
Il WECT si basa sul principio dell’elettrochimica, ovvero lo scambio di materia tra elettrodi e soluzioni ioniche. Il legno è un materiale organico che contiene dei canali naturali dove scorre la linfa. Questi canali possono essere riempiti con un polimero conduttore di elettroni e ioni, chiamato “PEDOT:PSS”, che permette al legno di trasportare la corrente elettrica. Il WECT è composto da tre pezzi di legno conduttivo (CW), che formano il canale centrale, il gate superiore e il gate inferiore del transistor.
Un progresso molto particolare ma assolutamente stimolante
Il vantaggio del WECT è che si tratta di una tecnologia ecologica, che riduce l’impatto ambientale dell’elettronica. Il legno è un materiale rinnovabile, biodegradabile e facilmente reperibile. Inoltre, il WECT potrebbe essere integrato nelle piante esistenti, per funzioni di monitoraggio e controllo.
Il WECT ha però anche dei limiti: è lento e ingombrante rispetto ai transistor tradizionali in silicio. La sua frequenza di commutazione è inferiore a un hertz e il suo diametro è di circa 3 cm. Per questo motivo, il WECT non è pensato per sostituire i transistor convenzionali, ma per esplorare nuove possibilità di applicazione dell’elettronica sostenibile.
I transistors in legno sono una nuova frontiera della ricerca elettronica che, come già accennato, mira a creare componenti biodegradabili e compatibili con l’ambiente. Si tratta di dispositivi elettrochimici che sfruttano le proprietà conduttive di un polimero inserito nelle fibre di cellulosa del legno. I transistors in legno potrebbero avere un impatto piuttosto significativo sullo sviluppo di una elettronica sostenibile e integrata con le piante, per applicazioni di monitoraggio e controllo, nonostante le molte sfide ancora da superare.