{"id":62540,"date":"2023-09-01T17:38:35","date_gmt":"2023-09-01T15:38:35","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.brand-architecture.at\/2023\/09\/01\/empa-sviluppa-sensori-e-display-biodegradabili\/"},"modified":"2023-09-01T17:38:35","modified_gmt":"2023-09-01T15:38:35","slug":"empa-sviluppa-sensori-e-display-biodegradabili","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/swisstrans.info\/it\/2023\/09\/01\/empa-sviluppa-sensori-e-display-biodegradabili\/","title":{"rendered":"Empa sviluppa sensori e display biodegradabili"},"content":{"rendered":"<h5><strong>\u00c8 possibile produrre sensori e display biodegradabili tramite stampa 3D? I ricercatori del laboratorio &#8220;Cellulose &amp; Wood Materials&#8221; dell&#8217;Empa hanno sviluppato un materiale che rende possibile esattamente questo. La miscela di idrossipropilcellulosa, acqua, nanotubi di carbonio e nanofibre di cellulosa cambia colore a seconda della temperatura e della deformazione \u2013 e tutto ci\u00f2 senza l&#8217;aggiunta di pigmenti.<\/strong><\/h5>\n<p>(D\u00fcbendorf) Un materiale elastico che cambia colore, conduce elettricit\u00e0, pu\u00f2 essere stampato in 3D ed \u00e8 anche biodegradabile? Non \u00e8 solo un&#8217;idea fantasiosa della scienza: esattamente questo &#8220;animale a pi\u00f9 scopi&#8221; \u00e8 stato realizzato dai ricercatori dell&#8217;Empa nel laboratorio &#8220;Cellulose &amp; Wood Materials&#8221; di D\u00fcbendorf, utilizzando cellulosa e nanotubi di carbonio.<\/p>\n<p>Come materia prima, i ricercatori hanno utilizzato idrossipropilcellulosa (HPC), che viene impiegata, tra l&#8217;altro, come eccipiente in prodotti farmaceutici, cosmetici e alimentari. Una particolarit\u00e0 dell&#8217;HPC \u00e8 che, dopo l&#8217;aggiunta di acqua, forma cristalli liquidi. Questi cristalli liquidi hanno una propriet\u00e0 notevole: a seconda della struttura cristallina \u2013 che dipende, tra l&#8217;altro, dalla concentrazione di HPC \u2013 brillano in una variet\u00e0 di colori, anche se in realt\u00e0 sono privi di colore o pigmento. Questo fenomeno \u00e8 noto come colorazione strutturale ed \u00e8 osservabile in natura: le piume dei pavoni, le ali delle farfalle e la pelle dei camaleonti ottengono la loro colorazione vivace non grazie a coloranti, ma attraverso strutture microscopiche che &#8220;scompongono&#8221; la luce bianca del giorno in colori spettrali e riflettono solo determinate lunghezze d&#8217;onda \u2013 ovvero: colori.<\/p>\n<h5>Il colore cambia anche con la temperatura<\/h5>\n<p>La colorazione strutturale dell&#8217;HPC cambia non solo con la concentrazione, ma anche con la temperatura. Per sfruttare meglio questa propriet\u00e0, i ricercatori guidati da Gustav Nystr\u00f6m hanno aggiunto alla miscela di HPC e acqua lo 0,1% in peso di nanotubi di carbonio. Questo rende il liquido elettricamente conduttivo e consente ai ricercatori di controllare la temperatura \u2013 e quindi il colore dei cristalli liquidi \u2013 applicando una tensione elettrica. Vantaggio: il carbonio funge da assorbitore a banda larga, intensificando i colori. Con un ulteriore additivo, una piccola quantit\u00e0 di nanofibre di cellulosa, il team di Nystr\u00f6m \u00e8 riuscito a rendere la miscela stampabile in 3D, senza compromettere la colorazione e la conduttivit\u00e0.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-23898 size-full\" src=\"https:\/\/swisstrans.dashboard.brand-architecture.at\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2025\/12\/EMPA_1.9.23_3.jpg\" alt=\"\" width=\"1682\" height=\"905\" \/> Biodegradabile: il display \u00e8 composto da 7 segmenti conduttivi che cambiano colore grazie al calore elettrico<\/caption>\n<p>Utilizzando la stampa 3D, i ricercatori hanno realizzato diversi esempi di applicazione dalla nuova miscela di cellulosa. Tra questi, un sensore di deformazione che cambia colore a seconda della deformazione meccanica, e un semplice display composto da sette segmenti controllati elettricamente. &#8220;Nel nostro laboratorio abbiamo gi\u00e0 sviluppato diversi componenti elettronici basati sulla cellulosa, come batterie e sensori&#8221;, afferma Xavier Aeby, co-autore dello studio. &#8220;Questa \u00e8 la prima volta che siamo riusciti a sviluppare anche un display basato sulla cellulosa.&#8221;<\/p>\n<h5>Possibili applicazioni diverse<\/h5>\n<p>In futuro, l&#8217;inchiostro a base di cellulosa potrebbe trovare numerose applicazioni diverse, ad esempio per sensori di temperatura e deformazione, per il controllo della qualit\u00e0 degli alimenti o per la diagnosi biomedica. &#8220;Materiali sostenibili che possono essere stampati in 3D sono di grande interesse, tra l&#8217;altro per applicazioni in elettronica biodegradabile e per l&#8217;Internet delle cose&#8221;, afferma il responsabile del laboratorio Nystr\u00f6m. &#8220;Ci sono ancora molte domande aperte su come si sviluppa la colorazione strutturale e come possa essere modificata da diversi additivi o influenze ambientali.&#8221; Nystr\u00f6m e il suo team intendono continuare a indagare su questo, sperando di scoprire ulteriori fenomeni interessanti e possibilit\u00e0 di applicazione.<\/p>\n<p>Foto: \u00a9 Empa<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00c8 possibile produrre sensori e display biodegradabili tramite stampa 3D? 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