CAGLIARI. C'è anche l'apporto dell'università di Cagliari nella realizzazione di tessuti «intelligenti» in semplice filo di cotone naturale capaci di monitorare il battito cardiaco o la temperatura corporea e, allo stesso tempo, comodi da indossare ed utili alla realizzazione di capi per i lavoratori a rischio, per monitorare i pazienti o per gli atleti di sport estremi. Questi particolari «transistor» di fibre di cotone sono stati realizzati grazie ad uno studio dell'istituto di nanoscienze del Cnr e dell'Università di Bologna. I ricercatori Annalisa Bonfiglio, Giorgio Mattana e Piero Cosseddu (Istituto nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche e Università di Cagliari) e Beatrice Fraboni (Università di Bologna) hanno dimostrato che da un semplice filo di cotone possono nascere dei transistor, aprendo la strada alla creazione di indumenti «intelligenti» e «sensibili» e alla possibilità di creare interi circuiti in tessuto. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista internazionale Organic Electronics. E dall'idea è nato anche un brevetto in fase di deposito. Il concetto di «elettronica indossabile», dall'inserzione di un apparecchio nei tessuti alla realizzazione di dispositivi elettronici in forma tessile, è ormai noto agli studiosi da oltre quindici anni. «Nel mercato - ha spiegato Bonfiglio - esistono già indumenti capaci per esempio di monitorare il battito cardiaco di chi li indossa o di rilevare eventuali fatto
ri di rischio nell'ambiente. Il limite, fino ad oggi, è stato l'ingombro dei dispositivi incorporati nei tessuti e la scarsa adattabilità agli indumenti delle parti rigide di dispositivi e connettori. Siamo riusciti a ottenere fibre conduttive da semplici fili di cotone, preservando comfort ed elasticità tipici di tale tessuto». «Abbiamo raggiunto quest'obiettivo - ha chiarito Fraboni - sviluppando una tecnica di rivestimento dei fili di cotone con un finissimo strato di nanoparticelle d'oro e di polimeri conduttivi e semi conduttivi. Questo insieme di strati di materiali differenti.
dalla nuova sardegna del 19\12\2011
Oggi è un filo blu di cotone: domani si potrà telefonare col cappuccio di una felpa
cagliari
di dall'inviato Roberto Morini
zoom
CAGLIARI. La strada porta al computer integrato in una normale t-shirt. Ma anche al cappuccio della felpa che offre tutte le funzioni di un telefonino di ultima generazione. O ancora, per chi teme i rischi connessi alle onde elettromagnetiche, la strada che parte dalla Sardegna porta al taschino che blocca le radiazioni, fatto con un tessuto di cotone apparentemente normalissimo, inserito nella camicia o nella giacca, in cui tenere un normale smartphone. Sono ancora tutte da percorrere le vie tecnologiche che portano dalla matassa di filo partita
nei giorni scorsi dall'università di Cagliari alla volta di un'azienda tessile del Bolognese che dovrà tessere quel cotone, al vestito elettronico indossabile, agli indumenti informatici, capaci di sostituirsi agli attuali apparecchi. Protesi tecnologiche praticamente invisibili. Un precario al comando Il primo miglio è stato doppiato in Sardegna. Merito soprattutto di Annalisa Bonfiglio, giovane docente al Dipartimento di ingegneria elettrica ed elettronica dell'università di Cagliari, unica ricercatrice stabilizzata del gruppo, coordinatrice dell'Eolab, il laboratorio di elettronica organica, e di molti progetti europei. Genovese, lavora nell'isola dal 1996. E merito di Piero Cosseddu, cagliaritano, 35 anni, Post Doc, come si dice negli ambienti scientifici per raccontare che uno è precario, ma ha già fatto il dottorato di ricerca e ora si arrampica, per vivere, passando da una borsa di studio (l'attuale è della Regione) a un finanziamento europeo, senzanessuna certezza che il prossimo anno troverà ancora qualcuno che vuole farlo restare nell'isola a fare la sua ricerca scientifico. «Lavoro con la sicurezza mentale che continuerò a fare quello che faccio, quello che mi piace, magari non qui. Se pensassi che che l'anno prossimo potrei non avere più un euro per lavorare e per vivere non riuscirei a fare un passo avanti. Così so che ho imparato delle cose e qualcuno sicuramente le apprezza e mi farà continuare a fare il ricercatore», è la sua certezza. Con Bonfiglio e Cosseddu all'inizio della ricerca c'erano anche Beatrice Fraboni, ora all'università di Bologna, e Giorgio Mattana, ora ricercatore in Svizzera, al laboratorio di Neuchatel dell'Epfl, l'École polytechnique fédérale de Lausanne. Non sono più a Cagliari ma il loro rapporto con il gruppo di ricerca sardo è rimasto strettissimo. Cosseddu coordina una squadra entusiasta come lui, tutta precaria come lui. Anzi, se possibile un po' di più. Ci sono tre dottorandi tra i 27 e i 28 anni, Alberto Loi, Laura Basiricò e Stefano Lai. Con loro una contrattista, Giulia Casula, e Alessio Calcagni, che lavorando con questa squadra prepara la sua tesi di laurea, entrambi ventottenni. Plastica al posto del silicio Cosa fanno? Prima di tutto usano la plastica per fare quello che normalmente si fa con materiali molto più costosi, a partire dal silicio. Perché i polimeri non sono necessariamente isolanti. Possono anche essere conduttori o semiconduttori. Cioè con la plastica si può fare qualsiasi circuito. Nel nostro caso cotone e plastica insieme per fare elettronic devices, come si dice in gergo. Per ora su quella strada hanno già fatto alcune cose. Per esempio la divisa del vigile del fuoco piena di sensori realizzati su superfici plastiche flessibili. Serve a sapere da lontano come sta l'uomo che ci sta dentro e a raccogliere a distanza informazioni decisive sull'ambiente che lo circonda. Era il progetto europeo Proetex, protective e-textiles, tessuti elettronici protettivi. Coordinatrice Annalisa Bonfiglio. E poi hanno realizzato quel filo di cotone conduttivo che è già cresciuto fino a diventare transistor e sta per diventare circuito elettronico prodotto dallo stesso intreccio della trama del tessuto. Per non parlare della pelle artificiale per il robot. Più grande è bello Tre strade tutte nella direzione di rendere non solo flessibili e indossabili gli apparecchi elettronici oggi di largo uso, ma anche molto più economici. Lo spiega chiaramente Annalisa Bonfiglio: «Il processo di miniaturizzazione degli apparecchi elettronici non nasce per la portabilità, ma per il risparmio. Più piccolo è un device, meno materiali costosi bisogna usare per realizzarlo. La portabilità di notebook e smartphone è solo una ricaduta. Ma se si usano fili di cotone e normali materie plastiche, tutto materiale a costi bassissimi, non è necessario puntare a forti miniaturizzazioni. Tantopiù che l'altro aspetto importante, la portabilità, è garantito dalla possibilità di indossare gli apparecchi elettronici». E nel futuro non ci sono solo sensori, telefonini e computer da indossare: «Sarà presto possibile realizzare una giacca fotovoltaica, per la quale la superficie ampia è un vantaggio», esemplifica Bonfiglio. Dall'iPad all'unPad La tendenza insomma è verso quello che viene chiamato unPad, non-apparecchio: la scomparsa dell'oggetto fisico elettronico. Non più l'oggetto separato sempre più piccolo da portare nel taschino o addirittura incollato alla giacca sul bordo del colletto, ma la funzione inserita nel tessuto, praticamente invisibile. «E nel futuro - insiste Bonfiglio - non ci sono solo gli indumenti. Penso a tappeti come sensori del movimento, a tende fotovoltaiche». Possiamo liberare la fantasia. La pelle del robot Piero Cosseddu preferisce puntare a cose più concrete. È lui che coordina la squadra che ha realizzato il filo che sta per diventare tessuto intelligente. Mostrando uno degli strumenti presenti in un laboratorio dall'aspetto un po' accatastato - «i soldi non sono molti», si scusa, come se fosse colpa sua - spiega la fase che precede il tessuto: «Questa è una stampante a getto d'inchiostro che imprime polimeri su una pellicola di plastica. Così realizziamo circuiti elettronici, usando una plastica che conduce elettricità, su supporti flessibili, deformabili». Una pellicola che è diventata anche pelle artificiale per un robot: «È il progetto europeo Roboskin, che stiamo realizzando in collaborazione con l'università di Genova», spiega Cosseddu. Perché i circuiti di polimero su pellicola diventano sensori di deformazioni meccaniche: «Riproducono il senso del tatto», sintetizza. E più avanti, probabilmente, potranno anche sentire la pressione, il calore, in modo molto più efficiente della pelle umana. Per esempio senza scottarsi a cento gradi o congelare a meno quaranta. O addirittura saranno dotati di sensori chimici che permetteranno al robot di conoscere la composizione dell'aria, di individuare possibilità e pericoli.
La strada porta al computer integrato in una normale t-shirt. Ma anche al cappuccio della felpa che offre tutte le funzioni di un telefonino di ultima generazione. O ancora, per chi teme i rischi connessi alle onde elettromagnetiche, la strada che parte dalla Sardegna porta al taschino che blocca le radiazioni, fatto con un tessuto di cotone apparentemente normalissimo, inserito nella camicia o nella giacca, in cui tenere un normale smartphone. Sono ancora tutte da percorrere le vie tecnologiche che portano dalla matassa di filo partita nei giorni scorsi dall'università di Cagliari alla volta di un'azienda tessile del Bolognese che dovrà tessere quel cotone, al vestito elettronico indossabile, agli indumenti informatici, capaci di sostituirsi agli attuali apparecchi. Protesi tecnologiche praticamente invisibili. Un precario al comando Il primo miglio è stato doppiato in Sardegna. Merito soprattutto di Annalisa Bonfiglio, giovane docente al Dipartimento di ingegneria elettrica ed elettronica dell'università di Cagliari, unica ricercatrice stabilizzata del gruppo, coordinatrice dell'Eolab, il laboratorio di elettronica organica, e di molti progetti europei. Genovese, lavora nell'isola dal 1996. E merito di Piero Cosseddu, cagliaritano, 35 anni, Post Doc, come si dice negli ambienti scientifici per raccontare che uno è precario, ma ha già fatto il dottorato di ricerca e ora si arrampica, per vivere, passando da una borsa di studio (l'attuale è della Regione) a un finanziamento europeo, senzanessuna certezza che il prossimo anno troverà ancora qualcuno che vuole farlo restare nell'isola a fare la sua ricerca scientifico. «Lavoro con la sicurezza mentale che continuerò a fare quello che faccio, quello che mi piace, magari non qui. Se pensassi che che l'anno prossimo potrei non avere più un euro per lavorare e per vivere non riuscirei a fare un passo avanti. Così so che ho imparato delle cose e qualcuno sicuramente le apprezza e mi farà continuare a fare il ricercatore», è la sua certezza. Con Bonfiglio e Cosseddu all'inizio della ricerca c'erano anche Beatrice Fraboni, ora all'università di Bologna, e Giorgio Mattana, ora ricercatore in Svizzera, al laboratorio di Neuchatel dell'Epfl, l'École polytechnique fédérale de Lausanne. Non sono più a Cagliari ma il loro rapporto con il gruppo di ricerca sardo è rimasto strettissimo. Cosseddu coordina una squadra entusiasta come lui, tutta precaria come lui. Anzi, se possibile un po' di più. Ci sono tre dottorandi tra i 27 e i 28 anni, Alberto Loi, Laura Basiricò e Stefano Lai. Con loro una contrattista, Giulia Casula, e Alessio Calcagni, che lavorando con questa squadra prepara la sua tesi di laurea, entrambi ventottenni. Plastica al posto del silicio Cosa fanno? Prima di tutto usano la plastica per fare quello che normalmente si fa con materiali molto più costosi, a partire dal silicio. Perché i polimeri non sono necessariamente isolanti. Possono anche essere conduttori o semiconduttori. Cioè con la plastica si può fare qualsiasi circuito. Nel nostro caso cotone e plastica insieme per fare elettronic devices, come si dice in gergo. Per ora su quella strada hanno già fatto alcune cose. Per esempio la divisa del vigile del fuoco piena di sensori realizzati su superfici plastiche flessibili. Serve a sapere da lontano come sta l'uomo che ci sta dentro e a raccogliere a distanza informazioni decisive sull'ambiente che lo circonda. Era il progetto europeo Proetex, protective e-textiles, tessuti elettronici protettivi. Coordinatrice Annalisa Bonfiglio. E poi hanno realizzato quel filo di cotone conduttivo che è già cresciuto fino a diventare transistor e sta per diventare circuito elettronico prodotto dallo stesso intreccio della trama del tessuto. Per non parlare della pelle artificiale per il robot. Più grande è bello Tre strade tutte nella direzione di rendere non solo flessibili e indossabili gli apparecchi elettronici oggi di largo uso, ma anche molto più economici. Lo spiega chiaramente Annalisa Bonfiglio: «Il processo di miniaturizzazione degli apparecchi elettronici non nasce per la portabilità, ma per il risparmio. Più piccolo è un device, meno materiali costosi bisogna usare per realizzarlo. La portabilità di notebook e smartphone è solo una ricaduta. Ma se si usano fili di cotone e normali materie plastiche, tutto materiale a costi bassissimi, non è necessario puntare a forti miniaturizzazioni. Tantopiù che l'altro aspetto importante, la portabilità, è garantito dalla possibilità di indossare gli apparecchi elettronici». E nel futuro non ci sono solo sensori, telefonini e computer da indossare: «Sarà presto possibile realizzare una giacca fotovoltaica, per la quale la superficie ampia è un vantaggio», esemplifica Bonfiglio. Dall'iPad all'unPad La tendenza insomma è verso quello che viene chiamato unPad, non-apparecchio: la scomparsa dell'oggetto fisico elettronico. Non più l'oggetto separato sempre più piccolo da portare nel taschino o addirittura incollato alla giacca sul bordo del colletto, ma la funzione inserita nel tessuto, praticamente invisibile. «E nel futuro - insiste Bonfiglio - non ci sono solo gli indumenti. Penso a tappeti come sensori del movimento, a tende fotovoltaiche». Possiamo liberare la fantasia. La pelle del robot Piero Cosseddu preferisce puntare a cose più concrete. È lui che coordina la squadra che ha realizzato il filo che sta per diventare tessuto intelligente. Mostrando uno degli strumenti presenti in un laboratorio dall'aspetto un po' accatastato - «i soldi non sono molti», si scusa, come se fosse colpa sua - spiega la fase che precede il tessuto: «Questa è una stampante a getto d'inchiostro che imprime polimeri su una pellicola di plastica. Così realizziamo circuiti elettronici, usando una plastica che conduce elettricità, su supporti flessibili, deformabili». Una pellicola che è diventata anche pelle artificiale per un robot: «È il progetto europeo Roboskin, che stiamo realizzando in collaborazione con l'università di Genova», spiega Cosseddu. Perché i circuiti di polimero su pellicola diventano sensori di deformazioni meccaniche: «Riproducono il senso del tatto», sintetizza. E più avanti, probabilmente, potranno anche sentire la pressione, il calore, in modo molto più efficiente della pelle umana. Per esempio senza scottarsi a cento gradi o congelare a meno quaranta. O addirittura saranno dotati di sensori chimici che permetteranno al robot di conoscere la composizione dell'aria, di individuare possibilità e pericoli.
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