Ecco la tecnologia in grado di produrre materiali perfetti

Sílice

Per chi ancora crede che il nostro sia un paese per bamboccioni, farà specie sapere che è quasi tutta italiana la scoperta di una tecnologia in grado di produrre materiali perfetti. Leo Miglio dell'Università di Milano-Bicocca, Giovanni Isella del Politecnico di Milano, Hans von Kanel e Claudiu Falub del Politecnico di Zurigo, sono gli autori della tecnologia che prende il nome di crescita per impilamento, in grado di far ottenere prestazioni elevate dai materiali depositati sopra il silicio.

La tecnologia in questione permette di integrare diversi materiali semiconduttori su una base di silicio (materiale noto per la sua economicità), senza rischiare di avere crisi di rigetto, distorsioni o rotture del sistema; determinando, quindi, un'ottima qualità di produzione.

Il processo parte da una base di silicio, su cui viene prodotto un intarsio micrometrico molto profondo. Successivamente su di esso è possibile regolare la disposizione del materiale semiconduttore da integrare, in modo da farlo impilare perfettamente sopra i quadretti di silicio. Il materiale derivato da questo procedimento sarà dotato di una grande compattezza, senza contare, inoltre, che la particolare composizione "a quadretti", rende il materiale dotato anche di una elevata qualità.

In particolare, questa tecnologia, è determinata da tre elementi fondamentali: l’elevata profondità dell’intarsio sul silicio (a seconda dell’uso che se ne deve fare), l’elevata velocità di deposizione del materiale sul substrato di silicio (la quale determina una crescita cinetica e non termodinamica del materiale; e ciò implica che il materiale si possa impilare in maniera perfetta), e la determinazione, da parte della temperatura di crescita, della sfaccettatura geometrica del materiale impilato (maggiore sarà questa temperatura, e più il materiale sarà perfetto).

La tecnologia in questione, per la quale è già stata fatta domanda di brevetto internazionale, permette di realizzare celle solari per satelliti ad alte prestazioni ed a costi contenuti; ma non è finita qui, infatti la tecnologia sarà utilizzata anche per la produzione di componenti elettronici per la gestione di autoveicoli, per la produzione di energie alternative, e per la costruzione di sensori che monitorano le operazioni di laparoscopia a basse dosi di raggi x.

In termini pratici, il vero vantaggio determinato da questa tecnologia, è la riduzione della spesa per la produzione di materiali semiconduttori privi di difetti, discontinuità o rotture. E ciò è determinato dalla possibilità non dover utilizzare una intera fetta di materiale pregiato, ma di poterlo impilare sopra i quadretti di silicio.

Tutto questo porta ad un risparmio del 15/20 per cento sul costo di ogni cella solare, comportando un risparmio che varia dai 30 ai 40 euro a cella; senza considerare, poi, il risparmio del carburante necessario per far andare in orbita il satellite (determinato dalla leggerezza delle celle prodotte con la nuova tecnologia) che si aggira intorno ai 50 euro a cella. Per farsi un’idea, è necessario pensare che l’Explorer VI, il satellite che ha trasmesso le prime immagini della Terra da un’orbita, era equipaggiato con 9600 celle solari; dunque, facendo due conti, se il satellite fosse lanciato ai giorni nostri, ci sarebbe un risparmio di circa 86.000 euro, che, visti i tempi duri dell’esplorazione spaziale, non sarebbe un vantaggio da poco.

Andrea Tasselli

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