La nuova generazione di semiconduttori organici che sta nascendo sarà più efficiente perché verranno realizzati imitando quanto accade nei virus e nei batteri, capaci di cooperare tra loro. Questa la nuova sfida sulla quale si sta impegnando il gruppo di ricerca dell'Istituto americano Beckman, coordinato da Daniel Davies.

L'obiettivo è quello di realizzare nuove tecnologie per innovare profondamente l'elettronica del futuro. I primi passi, descritti sulla rivista Nature Communications, sono cristalli flessibili composti di idrogeno e carbonio.

I virus, seppur molto semplici, sono organismi molecolari incredibilmente dinamici, capaci ad esempio di muovere alcune componenti complesse. Un esempio sono le contrazioni della cosiddetta coda tubulare usata da virus o batteri per attaccare o penetrare le cellule.

Si tratta di movimenti praticamente impossibili da eseguire per i materiali prodotti in laboratorio dall'uomo, che risultano invece molto rigidi. Il segreto di questa mobilità, secondo i ricercatori, starebbe nella cosiddetta cooperatività molecolare, ossia la capacità di modificare una struttura in modo sincronizzato, rapido e con poco spreco di energia.

Davies ha spiegato: "La cooperatività molecolare aiuta i sistemi viventi a funzionare in modo rapido ed efficiente". "Ci siamo chiesti: se le molecole nei dispositivi elettronici lavorassero insieme potrebbero mostrare gli stessi vantaggi?", ha aggiunto il ricercatore.

Per ora il primo passo è stata proprio la realizzazione di strutture cristalline fatte di idrogeno e carbonio, la cui struttura è flessibile e cambia quando riceve calore dall'esterno. Secondo gli autori della ricerca questa scoperta potrebbe portare a materiali semiconduttori molto simili a quelli già esistenti in natura e quindi molto più facili da integrare, ad esempio in sensori biologici, smartwatch o celle solari.

Davide Fifaco