Pellicola superelastica per applicazioni mediche, robotiche e computazionali

Usando nanotubi di carbonio compressi come una molla, un team di ricercatori della Stanford University ha sviluppato un sensore trasparente, sottile come una pelle, ma soprattutto estremamente elastico. I risultati ottenuti sono stati recentemente pubblicati su Nature Nanotechnology (23 October 2011, doi: 10.1038/nnano.2011.184).

Il sensore, costituito da un nuovo materiale composto da un substrato flessibile polimerico (PDMS) ed elastomero al silicone (EcoFlex) e da un film spray di nanotubi di carbonio a parete singola, può essere stirato per oltre il doppio delle sue dimensioni in qualsiasi direzione, senza perdere le sue caratteristiche, e ritornare alle sue dimensioni originali una volta eliminata la forza di stiramento. In pratica, questo sensore può sentire la debole forza generata da un semplice pizzicotto ma può misurare, senza subire deformazioni, anche pressioni generate da diverse tonnellate di peso, come quella di un elefante che sta in equilibrio su un piede solo.

L’innovazione di tale sensore superelastico è la combinazione tra materiali primari con proprietà specifiche per ottenere materiali innovativi avanzati, con caratteristiche di elevata conduzione elettrica, alta trasparenza ottica e notevole flessibilità. I nanotubi di carbonio, come materiali innovativi avanzati, conferiscono al composito conducibilità elettrica, prestazione elastica e robustezza meccanica, mentre il substrato polimerico, come materiale primario, garantisce trasparenza ottica e flessibilità.

Molteplici i settori di impiego di questa innovativa pellicola: robotica, sensi artificiali, tecnologie abilitanti per persone non autosufficienti, sensori indossabili, interfaccia uomo-macchina.

“Questa interessante applicazione dei nanomateriali – ha detto Michele Penza del Centro di ricerche ENEA di Brindisi, esperto di nanomateriali per sensori e sistemi nano tecnologici – si integra nelle attività che l’ENEA svolge a Brindisi sui nuovi sensori per le applicazioni funzionali di monitoraggio ambientale, efficienza energetica, sicurezza domestica e controllo odorigeno”.

“Tuttavia – ha concluso Michele Penza – queste applicazioni, prima di essere utilizzate, devono essere coniugate anche con gli aspetti tossicologici dei nano materiali, aspetti ancora da valutare ed esplorare totalmente”.

(Daniela Bertuzzi)