Led e oled: il futuro è a luce fredda

Le tecnologie che stanno cambiando il nostro quotidiano non sono invenzioni recenti. I led, che stanno rivoluzionando l’illuminazione di strade pubbliche e abitazioni private, sono stati inventati nel 1927; gli oled, su cui puntano ora i produttori di televisori e smartphone, sono stati concepiti negli anni ’50-60. Finora però erano tecnologie di costosa realizzazione e ancor più onerosa commercializzazione. Per anni quindi lampade e lampioni hanno continuato a funzionare con filamenti incandescenti o tubi di gas neon; e i televisori si sono evoluti dal tubo catodico ai moderni display piatti, a cristalli liquidi o al plasma. Oggi però, la chimica, le tecniche di assemblaggio e la miniaturizzazione permettono finalmente di accendere fari a led e colorare display oled, risparmiando materiale, denaro e, soprattutto, energia.

Il led è un diodo a emissione luminosa, ovvero un materiale semiconduttore che, attraversato da corrente elettrica emette fotoni, cioè luce, senza emissione di calore e dunque con meno bisogno di energia. È fatto di materiali inorganici, come silicio, alluminio, zinco per citarne alcuni. Nella vita di tutti i giorni i led già hanno sostituito le lampadine nelle torce, nei fari di auto e moto, e in molte lampade. Il Comune di Milano sta cambiando a led l’intera illuminazione pubblica di strade e piazze; l’obiettivo è risparmiare energia e denaro: l’Amministrazione prevede di dimezzare il consumo di energia e ridurre di un terzo la spesa per l’illuminazione pubblica. 

L’oled è qualcosa di simile: gli elettroni passano anche qui da un anodo a un catodo, attraverso un semiconduttore che, però, in questo caso è organico, ovvero costituito prevalentemente da carbonio. Sfruttare l’elettroluminescenza di strati sottilissimi di questi materiali, permette di creare display dalla definizione nettamente migliore rispetto ai precedenti, e talmente sottili da risultare flessibili. Diventano così realizzabili quelli che finora erano soltanto sogni hi-tec; televisori curvi, tablet arrotolabili e smartphone da avvolgere al polso. Colossi come Sony, Samsung e Lg hanno già presentato televisori e commercializzato smartphone con schermi oled. Led e oled sono comunque tecnologie in pieno sviluppo, come i materiali che le rendono possibili. La ricerca scientifica, spinta anche dalle possibili applicazioni pratiche, e dunque dallo sviluppo di brevetti commerciali, continua ad esplorare in diverse direzioni.

In questo scenario va accolta con soddisfazione la notizia di una nuova struttura italiana dedicata allo “sviluppo e alla sperimentazione preapplicativa di materiali avanzati”. Si tratta dello SmartMat Lab inaugurato presso il Dipartimento di  Chimica dell’Università degli Studi di Milano. Il nome (“SmartMat”) allude alla “intelligenza” di questi nuovi materiali e la precisazione “preapplicativa” fa esplicito riferimento al connubio tra pubblico e privato che ha dato vita al laboratorio milanese. La struttura, infatti, è stata realizzata da La Statale con l’Istituto di Scienze e Tecnologie Molecolari del CNR, con il contributo della Regione Lombardia, di fondi europei e della fondazione Cariplo; ma lavora anche in sinergia con quattro aziende del territorio: Petroceramics, CISI, Laboratori Alchemia e Industrie De Nora.

La Lombardia rappresenta attualmente il primo distretto chimico per numero di aziende in Europa, ed è secondo per quanto riguarda il numero di addetti. Uno degli scopi principali del progetto è trasferire i frutti della sperimentazione e delle ricerche teoriche alle imprese del territorio, con lo sviluppo di tecnologie, nuovi materiali e protocolli. Ciò vuol dire che i nuovi semiconduttori, ma anche i nuovi foto catalizzatori o i nuovi foto sensibilizzatori che verranno sviluppati nello SmartMat Lab, troveranno applicazione immediata nell’industria locale, magari per nuovi oled, celle solari e sensori vari. Nelle intenzioni si tratta dunque di un volano, sia per la ricerca, sia per l’economia locale, sia per l’occupazione: per iniziare, al lab sono affiliati quaranta ricercatori del Dipartimento di Chimica dell’Università e venti dell’ISTM-CNR. Inoltre, attività collaterali della struttura sono l’aggiornamento e la formazione dirette a giovani laureati e borsisti, ricercatori universitari e personale delle aziende del settore, sia quelle coinvolte direttamente, sia quelle che ne faranno richiesta. Questa vocazione ecumenica si concretizza in seminari e workshop pratici a partecipazione gratuita, una grande opportunità per chi si sta formando in un settore in continua evoluzione. Non manca la connessione con le scuole superiori: per gli studenti degli istituti tecnici sono in calendario attività didattiche e incontri dedicati.