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L'elettronica diventa biodegradabile

Costruiti i primi dispositivi che si sciolgono in acqua

29 settembre, 20:16
Il circuito elettronico biodegradabile su una foglia, in uno stato di parziale scioglimento (fonte: Beckman Institute, University of Illinois) Il circuito elettronico biodegradabile su una foglia, in uno stato di parziale scioglimento (fonte: Beckman Institute, University of Illinois)

Promette una nuova generazione di telefoni cellulari che si dissolvono e non inquinano o di protesi mediche che non necessitano di rimozione chirurgica: è l'elettronica biodegradabile, che permette di fabbricare dispositivi in grado di sciogliersi in acqua o nei liquidi organici. Descritto sulla rivista Science, il risultato si deve al gruppo di ricerca coordinato da Suk-Won Hwang,  dell'università americana dell'Illinois a Urbana– Champaign, e del quale fa parte l'italiano Fiorenzo Omenetto, che lavora alla Tufts University.

Chiamata 'elettronica transitoria' la nuova classe di dispositivi è realizzata con i materiali familiari all'organismo umano ma usati anche nell'elettronica tradizionale, come il magnesio, che è presente nel corpo umano e il silicio, che è biocompatibile. Questi materiali vengono usati in una forma ultrasottile, che viene poi incapsulata nelle proteine della seta, un materiale già usato nelle suture e nell'ingegneria dei tessuti. Piccoli, robusti e dalle prestazioni elevate, i dispositivi sono in grado di sciogliersi gradualmente in acqua o nei liquidi del corpo. "Questi dispositivi - spiega Omenetto che insegna ingegneria biomedica presso la Tufts University - sono l'esatto opposto dell'elettronica convenzionale i cui circuiti integrati sono progettati per una stabilità fisica ed elettronica a lungo termine".

L'elettronica transitoria offre prestazioni paragonabili ai robusti dispositivi attuali, ma "può essere completamente riassorbita dall'ambiente in un tempo prestabilito che va da minuti ad anni, a seconda dell'applicazione"., aggiunge l'esperto."Immaginate i vantaggi ambientali - osserva Omenetto - se i telefoni cellulari, per esempio, potrebbero semplicemente sciogliersi, invece di languire in discariche per anni".

Tre sono le aree di applicazione particolarmente promettenti di questa nuova elettronica: e riguardano medicina, ambiente e prodotti elettronici. "Per esempio durante un'operazione - spiega Omenetto - un sensore, che rileva la presenza di infezione, può essere apposto direttamente sul sito da riparare. Una volta finito l'intervento, il sensore può monitorare il decorso del paziente senza il bisogno di recuperare il sensore in un secondo tempo perché questo si dissolve nel corpo". La tecnologia può esser usata anche per il monitoraggio ambientale con sensori wireless che degradano nel tempo, eliminando qualsiasi impatto ecologico.

L'elettronica biodegradabile può essere usata anche per realizzare prodotti di largo consumo o sotto- componenti destinati per esempio ai telefoni cellulari o ad altri dispositivi portatili. "In un futuro medio - rileva Omenetto - speriamo di testare questi dispositivi anche sull'uomo". Per ora l'elettronica biodegradabile è stata testata sui topi, sui quali è stato impiantato un dispositivo intriso di un battericida per curare una ferita. Dopo tre settimane, è stata osservata una riduzione dell'infezione e un graduale dissolvimento dell'impianto .

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