Il transistor del futuro sarà di lignina. I risultati di uno studio italo-austriaco
Green, economico e prodotto con gli scarti della lavorazione della cellulosa
[11 Gennaio 2023]
La lignina, tra i principali prodotti di scarto dell’industria cartaria, potrebbe trasformarsi in risorsa e diventare presto la base di una piccola, ma significativa rivoluzione “green” nell’elettronica. E’ quello che emerge dallo studio “Kraft Lignin: From Pulping Waste to Bio-Based Dielectric Polymer for Organic Field-Effect Transistors”, pubblicato recentemente su Advanced Sustainable Systems da Rosarita D’Orsi, Jeannette J. Lucejko e Alessandra Operamolla del Dipartimento di chimica e chimica industriale dell’università di Pisa, Cristian Vlad Irimia, Bilge Kahraman, Yasin Kanbur, Cigdem Yumusak, Mateusz Bednorz e Mihai Irimia-Vladu della Johannes Kepler Universität Linz e Francesco Babudri del Dipartimento di chimica dell’università degli Studi di Bari.
Infatti, lo studio ha dimostrato un possibile impiego della lignina nella produzione dei transistor integrati in dispostivi leggeri, flessibili e trasportabili, come i nostri tablet e cellulari.
All’università di Pisa evidenziano che «Ecologica, economica e sostenibile, questa nuova tipologia di transistor permetterebbe di non sprecare più le circa 80 milioni di tonnellate di lignina prodotte ogni anno e, attualmente, destinate ad essere bruciate in bioraffinerie con scarso rendimento. Un uso veramente poco dignitoso per uno dei biopolimeri più abbondanti sulla Terra, prodotto dalle piante. Da domani, invece, grazie a quella che è la prima ricerca scientifica in cui la lignina viene applicata come materiale attivo in un transistor, si potrà pensare ad una sua applicazione nell’elettronica del futuro. Senza che questo, peraltro, comporti modifiche agli attuali processi produttivi».
Operamolla spiega che «L’uso della lignina permette non solo di abbattere i costi di produzione, ma anche di ottenere dispositivi più sostenibili e meno impattanti per l’ambiente. Al momento, però, non ci sono reali usi di massa per questo polimero anche se il mondo della ricerca sta cercando di valorizzarla come fonte di materie prime. Fino ad oggi, però, i ricercatori si sono concentrati principalmente su un suo possibile utilizzo nella produzione di sostanze chimiche, di resine e di altri materiali potenzialmente utili per sostituire le plastiche derivanti dal petrolio. Il suo impiego nella produzione di transistor potrebbe essere, invece, la prima soluzione concreta ad uno spreco di risorse non più accettabile».
Dallo studio approfondito che il team italo-austriaco di chimici organici e analitici ha condotto sulla struttura del polimero e sulle sue prestazioni all’interno del dispositivo, è emersa anche «Una relazione tra il processo di produzione della lignina e le sue performance». Tanto che i ricercatori sono già al lavoro proprio per «Definire dei processi di estrazione che permettano di ottenere lignina di più alta qualità, rendendo così maggiormente sostenibili, da un punto di vista ambientale, anche i processi di produzione della polpa di cellulosa da cui viene fabbricata la carta».