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Autoriparazione di plastica e circuiti, progetti in sviluppo

Un gruppo di ricercatori dell'Università della California ha sviluppato un inchiostro magnetico che auto ripara i gadget. È l'ultima di tante ricerche che sono venute alla luce negli ultimi anni, e che fanno pensare che in futuro non dovremo più buttare i prodotti dopo un banale guasto. Vediamo in sintesi quali sono le opzioni.

Inchiostro magnetico

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Vi sarà capitato spesso di dover buttare un alimentatore, o un qualsiasi gadget hi-tech, perché smette di funzionare e farlo riparare costerebbe più che comprarne uno nuovo. Forse verrà il giorno in cui le cose cambieranno, perché i ricercatori del laboratorio di ingegneria dell'Università della California hanno messo a punto una soluzione che permette di riparare i circuiti elettrici con particelle di inchiostro magnetico.

In sostanza si tratta di un inchiostro composto da micro particelle di neodimio polverizzato (tipicamente presente nei frigoriferi e nei dischi fissi) che si orientano automaticamente in funzione del campo magnetico in cui sono immerse. Se impiegato nella fase di fabbricazione di batterie, sensori e circuiti elettrici, può riparlarli automaticamente in caso di guasti.

Amay Bandodkar del gruppo di ricerca ha spiegato al New York Times che la soluzione non differisce molto dalla pelle umana, estensibile e capace di auto ripararsi, ma si applica all'elettronica stampata e non solo. Può riparare fratture della larghezza massima di 3 mm, e si può applicare anche sui tessuti. Nel video che vedete in questa pagina un taglio è stato richiuso in 50 millisecondi.

Oltre tutto non sarebbe una soluzione molto costosa: con 10 dollari di questo inchiostro si potrebbero creare "centinaia di piccoli dispositivi" che potranno aiutare a diminuire la quantità di rifiuti da smaltire, con il conseguente inquinamento.

Nanobot

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Restando in tema di riparazione dei circuiti elettrici, sono allo studio anche soluzioni che sfruttano i nanobot. La proposta è di un gruppo di ricercatori della University of California, e consiste nell'impiego di piccoli robot che possono riparare automaticamente fratture e crepe nei circuiti elettronici, ma non solo. Funzionano come le piastrine che attivano la coagulazione del sangue e negli esperimenti condotti hanno riparato un circuito non funzionante in 30 minuti.

Pellicola auto riparante

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Se i circuiti elettrici sono intatti, ma si è graffiata per esempio la cover dello smartphone, una soluzione potrebbe essere la pellicola auto riparante prodotta da Toray Andvanced Film. Si tratta di una pellicola in grado di auto-riparare i piccoli graffi in meno di 10 secondi a temperatura ambiente e che potrà essere applicata anche sui display touchscreen di tablet e smartphone, oltre che sugli chassis dei prodotti tecnologici. Si applica con un procedimento simile a quello della placcatura, e forma uno strato protettivo con funzione di auto-riparazione.

Plastica auto rigenerante

plastica terminatore

La plastica auto riparante non è un inedito, ci sono già in commercio prodotti che ne fanno uso, ma funziona solo con i graffi lievi. Per fratture importanti c'è invece allo studio una plastica capace di riparare anche una lacerazione causata da un foro di proiettile. L'approccio utilizzato è quello del "vascular delivery", che prevede la presenza di un "sistema circolatorio" dentro alla plastica, che contiene materiale liquido. In presenza di una lacerazione il liquido entra in contatto con l'aria e forma un gel che si indurisce, riparando il danno. L'interesse in questo caso va ben oltre i piccoli dispostivi, perché potrebbe tornare utile per i paraurti delle automobili, per i prodotti destinati allo Spazio e via dicendo.

Plastica auto riparante

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Il professor Professor Marek W. Urban dell'Università del Mississippi ha presentato una plastica in grado di cambiare colore in presenza di luce, per evidenziare la presenza di tagli e graffi. Non solo: queste materie plastiche beneficiano di legami molecolari o "ponti" che estendono le lunghe catene di sostanze chimiche che compongono la plastica. Quando la plastica è graffiata o rotta, questi collegamenti si rompono e cambiano forma. Il professor Urban li ha ottimizzati in modo che i cambiamenti di forma producano un cambiamento di colore visibile, e in presenza di luce solare o luce visibile (come quella di una lampadina), formino dei ponti capaci di "curare" il danno e cancellare il segno rosso.

Pelle sintetica

pelle sintetica

Un gruppo di chimici e ingegneri dell'Università di Stanford ha creato un materiale sintetico capace di autoripararsi ripetutamente e velocemente, a temperatura ambiente. Si potrebbe usare per creare rivestimenti per prodotti hi-tech come tablet e smartphone. Rispetto al progetto illustrato sopra in questo caso non serve l'esposizione alla luce per attivare il meccanismo di riparazione. Inoltre funziona sia con tagli sia con strappi veri e propri, ed è in grado di rimarginarsi ripetutamente. Il segreto sta in un polimero elastico con minuscole particelle di nichel, che aumentano la resistenza meccanica e, grazie alla ruvidità apprezzabile su scala nanometrica, lo rendono conduttivo.