Gli schermi infrangibili dei cellulari potrebbero sembrare troppo belli per essere veri, ora alcuni ingegneri chimici ritengono di aver scoperto il segreto, hanno sviluppato un nuovo materiale che combina il vetro con i nanocristalli per creare uno schermo resistente che produrrebbe immagini di alta qualità in cellulari, Led e computer. La sostanza rivoluzionaria potrebbe persino essere utilizzata per realizzare schermi di cellulari che fungono anche da pannelli solari.
La tecnologia ruota attorno alle perovskiti: cristalli di dimensioni nanometriche che hanno una gamma di proprietà elettriche entusiasmanti, che li rendono i primi candidati per migliori celle solari, Led e touchscreen.
Lianzhou Wang, scienziato dei materiali presso l’Università del Queensland e coautore della ricerca pubblicata nella rivista Science, ha detto: «La stabilità delle perovskiti è la sfida più difficile per non far ostacolare la loro commercializzazione».
Jingwei Hou, anche lui dell’Università del Queensland, autore principale della ricerca, ha affermato:
«Il materiale è super sensibile all’ossigeno, acqua, gas, temperatura e persino alla luce. Penso che sia un materiale fantastico, ma se è sensibile alla luce, non ha molto senso se vogliamo usarlo su un pannello solare, o su un display».
I ricercatori hanno superato questa sensibilità immaginando un sistema per racchiudere le perovskiti di alogenuro di piombo nel vetro. Jingwei Hou ha detto:
«Abbiamo creato all’interno del vetro molti piccoli pori e di dimensioni nanometriche, ciò offre un ambiente materiale ospite molto piacevole per la perovskite. Se mettiamo solo quei piccolissimi nanocristalli all’interno dei pori, non solo saranno stabilizzati contro tutto l’ambiente esterno, ma renderanno anche la perovskite da 100 a 1.000 volte più efficiente. Il materiale a livello di nanometri, ricorda un biscotto con gocce di cioccolato, i nanocristalli di perovskite sono le gocce di cioccolato e il vetro li circonda. Il materiale è anche molto più resistente del vetro normale. Il vetro convenzionale è fragile perché è davvero denso. Se ingrandisci e osservi la struttura molecolare, è silicio, alluminio, ossigeno, atomi molto densi, quando è applicata una pressione o una forza meccanica, non c’è modo di rilassarlo, ed è questo che porta alla rottura dei legami chimici. I pori, invece, permettono al vetro di assorbire più stress. La dimensione dei pori può essere regolata, la chimica può essere regolata, ciò significa che può essere usato per ospitare un diverso tipo di perovskite».
Il team internazionale di ricercatori dell’Università di Leeds e l’Università di Cambridge nel Regno Unito, e l’Università di Parigi-Saclay in Francia, nel documento di ricerca spiegano i diversi tipi di perovskite a ioduri di piombo e vetri con struttura metallo-organica, tutto ciò che sono stati in grado di creare.
Jingwei Hou ha aggiunto:
«Oltre alle loro potenziali applicazioni in schermi e Led, potrebbero essere utilizzati per realizzare immagini a raggi X di qualità superiore e pannelli solari più efficienti. Stiamo cercando di combinare un pannello solare con un display per il cellulare, per esempio, quando lo usi, diventerà un display, quando non lo usi, posizionato sotto la luce del sole caricherà la batteria, quindi è un dispositivo per due funzioni».
La produzione del materiale è scalabile, i ricercatori attualmente stanno lavorando per produrre prototipi di dispositivi. Jingwei Hou in conclusione ha aggiunto:
«Siamo davvero fiduciosi che nella fase successiva saremo in grado di generare dispositivi. Stiamo anche cercando alcuni collaboratori industriali che siano davvero interessati a portare questo entusiasmante materiale nel mondo reale».