Innovazione nella Fabbricazione di Transistor per la Bioelettronica mediante Microstampa 3D
Un team di ricerca dell’Istituto Reale di Tecnologia KTH e dell’Università di Stoccolma ha sviluppato un metodo innovativo per la fabbricazione di transistor elettrochimici utilizzando una stampante 3D microscopica standard di tipo Nanoscribe. Questo approccio elimina la necessità di ambienti sterili e l’uso di solventi o sostanze chimiche, dimostrando che le microstampanti 3D possono essere adattate per stampare e micromodellare polimeri semiconduttori, conduttori e isolanti mediante l’uso di laser.
Anna Herland, professore di Micro- e Nanosistemi presso il KTH, ha evidenziato l’importanza della stampa di questi polimeri nella creazione di prototipi di nuovi transistor elettrochimici per impieghi in impianti medici, elettronica indossabile e biosensori.
Erica Zeglio, ricercatrice presso il centro di ricerca Digital Futures, gestito congiuntamente da KTH, Università di Stoccolma e RISE, sottolinea come questa tecnica possa sostituire i processi produttivi tradizionali, che richiedono molto tempo e ambienti sterili costosi, oltre a evitare l’uso di solventi e bagni di sviluppo dannosi per l’ambiente.
I polimeri rappresentano componenti fondamentali per diversi dispositivi bioelettronici e flessibili, utilizzati per monitorare tessuti e cellule viventi e per diagnosi in test diretti. La creazione di prototipi rapidi di questi dispositivi è solitamente un processo lungo e oneroso, che limita la diffusione delle tecnologie bioelettroniche.
La nuova metodologia, che sfrutta impulsi laser ultraveloci, offre la possibilità di prototipazione rapida e di scalabilità di dispositivi microscopici per la bioelettronica, secondo il co-autore e professore al KTH Frank Niklaus. Questo metodo è stato applicato nella fabbricazione di inverter complementari e sensori di glucosio enzimatici, eliminando la necessità di solventi e processi di rimozione tipici della produzione elettronica standard.
Questa tecnica non solo promette di accelerare la ricerca sui dispositivi bioelettronici e ridurre i tempi di immissione sul mercato, ma apre anche la possibilità di sostituire alcuni componenti attuali con alternative più economiche e sostenibili.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Advanced Science, con il sostegno di Digital Futures, un centro di ricerca basato sul KTH che esplora e sviluppa tecnologie digitali, oltre ad altri finanziatori tra cui la Fondazione Knut e Alice Wallenberg, il Consiglio di Ricerca Svedese, il programma di ricerca e innovazione Horizon 2020 dell’Unione Europea e Formas, il Consiglio di Ricerca Svedese per lo Sviluppo Sostenibile.
Tra i co-autori figurano Alessandro Enrico, Sebastian Buchmann, Fabio De Ferrari, Yunfan Lin, Yazhou Wang, Wan Yue, Gustaf Mårtensson, Göran Stemme e Mahiar Max Hamedi.
