Progressi nella macroelettronica organica flessibile Grazie a nuove applicazioni e soluzioni, il progetto RoLA-FLEX, finanziato dall’UE, sta spianando la strada a opportunità di mercato inedite per la macroelettronica organica. Tecnologie industriali © dandesign86/stock.adobe.com La macroelettronica organica (OLAE, organic and large area electronics) dispone del potenziale per rivoluzionare l’elettronica di consumo, compresi smartphone, dispositivi indossabili e display elettronici. «Realizzati a partire da materiali a base di carbonio, i dispositivi OLAE sono più economici e meno tossici rispetto a quelli elettronici convenzionali basati sul silicio e offrono fattori di forma flessibili», spiega Ioanna Zergioti, docente presso l’Università tecnica nazionale di Atene. Sebbene gli OLAE siano ideali per applicazioni che richiedono flessibilità e adattabilità, la loro diffusione sul mercato è stata limitata da una serie di sfide a livello scientifico e ingegneristico. Tuttavia, grazie anche a iniziative come il progetto RoLA-FLEX, finanziato dall’UE, questa situazione sta iniziando a cambiare. Il progetto, che riunisce soggetti accademici e industriali e si concentra su materiali avanzati e processi basati sul laser, ha sviluppato innovative soluzioni alle sfide associate alle prestazioni e al ciclo vitale dell’OLAE. «Il progetto RoLA-FLEX ha contribuito in modo significativo ad aumentare il livello di preparazione tecnologica dell’OLAE», aggiunge Zergioti, che ha svolto il ruolo di coordinatrice del progetto. «Le applicazioni che abbiamo sviluppato aprono nuove opportunità di mercato e rispondono ad effettive esigenze commerciali.» Aumentare l’efficienza dei pannelli solari Secondo Zergioti, l’impatto del progetto va ben oltre il contesto laboratoriale, raggiungendo l’avanguardia delle industrie e plasmando il futuro dell’OLAE. «Le applicazioni sviluppate offrono una fonte di energia verde sempre disponibile e perfettamente integrata, oltre a dispositivi indossabili più sottili, meno pesanti e flessibili che sono in grado di adattarsi all’utente, piuttosto che il contrario», spiega la professoressa. Una di queste applicazioni è un dispositivo fotovoltaico organico costituito da innovativi semiconduttori organici che offrono alte prestazioni e stabilità in una configurazione leggera e flessibile. Per ottenere questo risultato, i ricercatori hanno impiegato un processo innovativo basato sul laser per la metallizzazione e l’interconnessione di tali dispositivi. Nel complesso, il progetto ha incrementato significativamente la durata del ciclo vitale dei dispositivi fotovoltaici organici, quintuplicandola. «Raggiungere un aumento del 12% nell’efficienza di conversione dell’energia per le applicazioni di fotovoltaico organico e per l’energia verde in generale è un risultato importante», osserva Zergioti. Soluzioni flessibili per dispositivi indossabili Sul fronte dei dispositivi indossabili, il progetto RoLA-FLEX ha sviluppato un display prototipo a cristalli liquidi organici e transistor organici a pellicola sottile (OLCD/OTFT, organic liquid crystal display/organic thin film transistors). Mentre l’OLCD è una tecnologia di visualizzazione innovativa che consente di ottenere fattori di forma curvi riutilizzando al contempo l’infrastruttura di produzione degli schermi LCD, gli OTFT sono gli elementi costitutivi dei circuiti integrati e dei display flessibili e offrono flessibilità meccanica superiore, lavorazione a temperatura minore e produzione a costi inferiori rispetto alle alternative equivalenti a base di silicio. Nel corso dello svolgimento del progetto, i ricercatori hanno dimostrato con successo il funzionamento di gate driver integrati su substrati flessibili per il pilotaggio della piastra madre degli OTFT, un approccio innovativo che migliora le prestazioni e riesce quasi ad eliminare le cornici del display. Infine, un display curvo funzionale è stato assemblato e dimostrato in un concetto che verrà ulteriormente sviluppato ai fini della commercializzazione. «Questo display OLCD sarà integrato in uno smartwatch offrendo prestazioni superiori in termini di luminosità e contrasto, maggiore durata e un innovativo design curvo», osserva Zergioti. Progressi significativi nel settore dell’OLAE Sebbene ciascuno di questi risultati abbia a che fare con una specifica sfida scientifica o ingegneristica, congiuntamente rappresentano un grande progresso per l’impiego dell’OLAE. «Il progetto RoLA-FLEX ha dimostrato progressi e traguardi significativi nell’OLAE flessibile», conclude Zergioti. Il progetto ha presentato questi risultati in occasione di 12 conferenze internazionali, nonché attraverso la pubblicazione di oltre una decina di articoli scientifici sottoposti a revisione paritaria. Parole chiave RoLA-FLEX, macroelettronica organica, OLAE, energia verde, elettronica di consumo, processi basati sul laser, pannelli solari, dispositivi indossabili
