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Nuovi materiali per rivestimenti intelligenti

Uno studio del Cnr e dell’Università del Salento ha portato allo sviluppo di un nuovo materiale con proprietà termocromiche, in grado cioè di variare le proprietà ottiche al variare della temperatura. Lo studio, pubblicato sulla rivista Advanced Materials, rappresenta un importante risultato nel campo dei rivestimenti intelligenti

Ricercatori dell’Istituto di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche di Lecce (Cnr-Nanotec), in collaborazione con colleghi dell’Istituto di cristallografia del Consiglio nazionale delle ricerche di Bari (Cnr-Ic) e dell’Università del Salento, hanno sviluppato un nuovo materiale composito con proprietà termocromiche, in grado cioè di variare proprietà ottiche quali colore, trasparenza e riflettanza se soggetto a variazioni di temperatura. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Advanced Materials.
L’innovativo materiale è a base di polimero e perovskite, quest’ultimo, un composto cristallino il cui nome deriva dal collezionista di minerali russo Perovskij. Le perovskiti metallo-alogeno sono, infatti, tra i materiali più promettenti per applicazioni optoelettroniche grazie alle eccezionali proprietà fotofisiche di cui sono dotate e ad un processo di produzione semplice, economico e facilmente scalabile.
“Il materiale termocromico è dotato di caratteristiche estremamente interessanti come il passaggio reversibile da uno stato trasparente (trasmittanza > 80%) a temperatura ambiente ad uno stato colorato (trasmittanza < 10%) ad alta temperatura; la cinetica di colorazione molto rapida, nel senso che il processo di colorazione/decolorazione impiega pochi secondi; la possibilità di variare il colore assunto dal materiale e la temperatura di transizione variando la tipologia di perovskite utilizzata e, non ultimo, la compatibilità con diverse tipologie di substrati, anche flessibili per dispositivi portatili ed indossabili, nonchè tecniche di deposizione tra cui anche la stampa”, spiega Vincenzo Maiorano, primo tecnologo al Cnr-Nanotec e coordinatore dello studio.
Nei laboratori dell’Istituto, è stato dimostrato il meccanismo di funzionamento del processo termocromico che si basa sull’interazione reversibile tra polimero e perovskite che, a sua volta, induce la composizione e separazione della perovskite con conseguente transizione cromatica da uno stato colorato ad uno trasparente e viceversa.
“Il risultato conseguito rappresenta un importante traguardo in fatto di innovazione tecnologica e scientifica dai possibili risvolti in diversi ambiti applicativi quali smart textiles, finestre intelligenti, nel campo della sensoristica avanzata e dei sistemi anticontraffazione”, aggiunge Luisa De Marco, primo ricercatore del Cnr-Nanotec che ha collaborato allo studio.

Per il nuovo materiale prodotto è stata richiesta e già ottenuta la copertura brevettuale in Italia mentre è in fase di valutazione quella europea.

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