Ilaria Rosella Pagliaro La tecnologia Leaftronics, sviluppata ispirandosi alla struttura delle foglie, offre una soluzione sostenibile ai rifiuti elettronici, con substrati biodegradabili ad alte prestazioni
©Kai Schmidt
Una foglia: un elemento così semplice eppure straordinariamente complesso. Da questo piccolo capolavoro della natura, un team di ricercatori guidato dal Prof. Karl Leo presso la TUD Dresden University of Technology ha tratto ispirazione per un’innovazione che potrebbe cambiare radicalmente il futuro dell’elettronica. Si chiama Leaftronics, una tecnologia che utilizza le strutture naturali delle foglie per creare substrati elettronici biodegradabili, capaci di combinare alte prestazioni e sostenibilità ambientale. Un passo in avanti per ridurre la montagna crescente di rifiuti elettronici che soffoca il nostro pianeta.
Il progetto, pubblicato sulla prestigiosa rivista Science Advances, non è una visione futuristica lontana, ma una soluzione concreta e scalabile.
Ogni anno il mondo produce oltre 60 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici, di cui più del 75% non viene raccolto né riciclato. Gran parte di questo deriva da substrati non riciclabili, come i circuiti stampati in resina epossidica rinforzata con fibra di vetro, che compongono la struttura di quasi tutti i dispositivi elettronici.
La comunità scientifica ha tentato a lungo di sostituire questi materiali con alternative biodegradabili, ma senza successo: i polimeri naturali studiati finora non riescono a resistere al calore o agli agenti chimici richiesti dalla produzione industriale. Leaftronics supera questa barriera sfruttando uno degli esempi di ingegneria più perfetti che la natura ci offre: la struttura lignocellulosica delle foglie.
L’idea geniale: adattare la biologia per innovare la tecnologia
Il segreto di Leaftronics risiede in un particolare delle foglie che spesso passa inosservato. Al loro interno, le foglie presentano scheletri lignocellulosici quasi-frattali, strutture altamente complesse che fungono da impalcature per le cellule viventi. Il team del Prof. Leo ha scoperto che queste stesse strutture possono essere utilizzate per rinforzare film polimerici biodegradabili, conferendo loro una resistenza termica e meccanica che prima sembrava impossibile.
Come spiega il Dr. Hans Kleemann, a capo del gruppo Organic Devices and Systems:
Le strutture quasi-frattali che sostengono le cellule viventi delle foglie si sono rivelate perfette per stabilizzare polimeri processabili in soluzione. Sorprendentemente, mantengono queste proprietà anche a temperature elevate, senza compromettere la biodegradabilità.
Questo risultato non solo risolve il problema della resistenza, ma permette la creazione di substrati lisci e performanti, indispensabili per la produzione di dispositivi avanzati come gli OLED (diodi organici a emissione di luce).
Leaftronics: l’evoluzione green dell’elettronica
I substrati basati su Leaftronics offrono vantaggi che vanno oltre la biodegradabilità. Con un’impronta di carbonio tre volte inferiore rispetto alla carta, rappresentano una svolta anche in termini di sostenibilità energetica. Una volta terminato il loro ciclo di vita, possono essere decomposti nel terreno o trasformati in biogas, permettendo al contempo il recupero di componenti preziosi come metalli e semiconduttori.
Questa tecnologia, che unisce la genialità della natura all’efficienza della tecnologia moderna, potrebbe segnare un punto di svolta in settori che vanno dall’elettronica di consumo alle energie rinnovabili. Come sottolinea il Prof. Leo:
Leaftronics dimostra che la fusione tra natura e tecnologia non solo è possibile, ma è anche necessaria per affrontare le sfide ambientali che ci attendono.
La strada verso un’economia davvero circolare passa da idee come Leaftronics, dove alta tecnologia e rispetto per l’ambiente coesistono senza compromessi. Non si tratta solo di ridurre i rifiuti, ma di ripensare il modo in cui creiamo e utilizziamo i dispositivi elettronici, mettendo al centro l’armonia con l’ecosistema.
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Fonte: Science Advances
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