Siliconi, da isolanti a semiconduttori. Schermi sottili e pieghevoli

Un materiale isolante si può trasformare in un semiconduttore. La scoperta arriva dall'Università del Michigan (Usa) ed è pubblicata su "Macromolecular Rapid Communications", rivista internazionale focalizzata su comunicazioni in ambito di scienza dei polimeri.

I polimeri sono macromolecole costituite da unità ripetitive legate tra loro, formando lunghe catene. Possono essere naturali, come la cellulosa e il DNA, o sintetici, come il nylon e il polietilene. La loro struttura e composizione influenzano proprietà come flessibilità, resistenza e conducibilità.
Tradizionalmente, i siliconi - polimeri con una catena di ossigeno e silicio - sono stati considerati materiali isolanti, incapaci di condurre elettricità. I ricercatori hanno invece dimostrato che, modificando la geometria del legame polimerico (cambiando, cioè, cioè l'angolo tra gli atomi di silicio e ossigeno) si può creare una “autostrada” per il passaggio degli elettroni, rendendo possibile il flusso di carica elettrica, trasformando così il silicone in un semiconduttore.  

Questa proprietà potrebbe avere applicazioni in vari settori tecnologico-industriali. In particolare, poiché il materiale scoperto è un semiconduttore e mantiene contemporaneamente l'elasticità tipica del silicone, potrebbe essere utilizzato per sviluppare schermi sottili e pieghevoli, ideali per dispositivi elettronici avanzati. La capacità di condurre elettricità, inoltre, apre nuove possibilità per pannelli solari sottili, leggeri e adattabili. Grazie alla sua flessibilità e conducibilità, questo silicone potrebbe essere impiegato in dispositivi biometrici per monitorare la salute ad esempio sensori di temperatura o di pressione integrati nei vestiti o nei camici dei degenti.

Il silicone ha svolto un ruolo importante nell'industria tessile grazie alle sue proprietà uniche. È utilizzato per migliorare la resistenza, la flessibilità e la durata dei tessuti, rendendoli più confortevoli e performanti (rivestimenti e finiture impermeabili, sigillanti per cuciture, et cetera). Lo studio evidenzia come la lunghezza della catena polimerica influenzi l'assorbimento e l'emissione della luce – grazie alla capacità di condurre elettricità - permettendo di ottenere diverse tonalità di colore. Il fatto che il nuovo silicone possa essere prodotto in varie tonalità  permette di creare tessuti che cambiano colore o visualizzano modelli e immagini dinamiche in risposta a stimoli elettrici: un abito con fili invisibili di copolimero siliconico potrebbe cambiare colore al battito del cuore.

Il silicio è il semiconduttore più utilizzato nell'industria elettronica, grazie alla sua stabilità e alla capacità di creare dispositivi complessi come i microprocessori. Tuttavia, è un materiale rigido e fragile. Il silicone semiconduttore, invece, offre flessibilità e la possibilità di essere utilizzato unendo elasticità, resistenza a calore e umidità con proprietà elettroniche finora impensabili, trasformando un materiale tradizionalmente isolante in una soluzione adattabile per l'elettronica e il design.

Questo silicone semiconduttore apre la strada a dispositivi soft, personalizzabili e inediti: la prossima generazione di elettronica potrebbe davvero essere elastica e colorata come non abbiamo mai visto.

La scoperta è ancora recente, resta quindi da vedere quali applicazioni industriali emergeranno.

(pubblicato sul quotidiano LaRagione del 24/06/2025)