Un team di ricercatori italiani e francesi ha sviluppato un materiale innovativo, un gel nello specifico, capace di cambiare colore in risposta a stimoli esterni come calore ed elettricità, aprendo nuove prospettive per finestre intelligenti, schermi adattivi e dispositivi ottici a basso consumo energetico. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nano Energy, rappresenta un passo avanti nel campo dei materiali multifunzionali e sostenibili.

Il nuovo materiale nasce dalla collaborazione tra l’Istituto di Nanotecnologia del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr-Nanotec) di Lecce e l’Università Paris-Saclay (ENS Paris-Saclay). È un gel polimerico a base di perovskiti bidimensionali, sviluppato nell’ambito di progetti europei e italiani dedicati alla transizione sostenibile, ai materiali avanzati e alla robotica medicale.

“Il cuore dell’innovazione è un approccio modulare, simile a un gioco di costruzioni: variando le proporzioni tra i componenti principali – un copolimero e le perovskiti – possiamo regolare con precisione le proprietà ottiche, la temperatura di attivazione e la conducibilità del materiale”, spiega Vincenzo Maiorano, dirigente tecnologo del Cnr-Nanotec e coordinatore dello studio.

Il risultato è un gel multifunzionale che funge sia da elettrolita sia da materiale cromogenico, inseribile in dispositivi termo-elettrocromici (TECD) capaci di offrire quattro stati ottici differenti a seconda della combinazione di temperatura e tensione applicata. Tra le prestazioni più interessanti, il dispositivo può modulare fino al 75% la trasmittanza luminosa, ovvero la quantità di luce visibile che attraversa una superficie trasparente, uno dei valori più alti mai registrati per questa tipologia di materiali. La velocità di risposta è altrettanto impressionante. Il passaggio dallo stato trasparente a quello colorato avviene in meno di un minuto, mentre il ritorno allo stato iniziale richiede solo pochi secondi. Il gel mostra, inoltre, una grande stabilità e reversibilità, mantenendo le sue caratteristiche anche a temperature elevate fino a circa 80 °C e dopo numerosi cicli di attivazione.

“Il nostro obiettivo ora è ridurre ulteriormente la temperatura di transizione cromatica e introdurre nuovi materiali 2D più sostenibili, per rendere questi dispositivi ancora più efficienti e pronti per applicazioni reali”, aggiunge Marco Pugliese, tecnologo Cnr-Nanotec e co-autore dello studio.

“Con questo materiale abbiamo dimostrato che è possibile creare dispositivi multifunzionali, efficienti e personalizzabili, capaci di affrontare le sfide della transizione energetica e dell’elettronica del futuro. Questo studio mostra come un approccio modulare nella scienza dei materiali possa generare soluzioni flessibili e sostenibili, con impatti concreti sulla vita quotidiana”, conclude Fabrizio Illuminati, direttore del Cnr-Nanotec. Questo “camaleonte tecnologico” potrebbe presto trovare applicazioni in finestre intelligenti che regolano automaticamente la luce e il calore, display adattivi e dispositivi ottici a basso consumo, aprendo la strada a un futuro più sostenibile e interattivo.