I dispositivi elettronici hanno in genere una durata molto limitata. Di solito pensiamo che sia a causa dell’obsolescenza pianificata, e probabilmente lo è in molti casi. Tuttavia, anche le scelte materiali potrebbero esserne la causa. Gli scienziati dell’Università di Sydney hanno appena scoperto come i materiali ferroelettrici siano facilmente usurabili e hanno spiegato come risolvere questo problema in futuro.
I dispositivi elettronici rotti diventano rifiuti elettronici, il che è un problema ambientale crescente. Sarebbe un bene per tutti se l’elettronica durasse più a lungo.
Tutto ciò che usiamo alla fine si esaurisce. Contro il logorarsi degli oggetti non si può fare nulla. E non è tutta colpa del produttore: in realtà ci sono alcune concrete limitazioni materiali. Ad esempio, i materiali ferroelettrici che vengono utilizzati in molti dispositivi, vengono usurati a causa di ripetuti carichi meccanici ed elettrici. In sostanza, questi materiali che possono essere trovati in vari chip di memoria, condensatori, attuatori e sensori, tra le altre cose, si “affaticano”, la loro funzionalità diminuisce nel tempo e poi scadono in un fallimento catastrofico.
I materiali ferroelettrici sono utilizzati nella maggior parte dei dispositivi elettronici. Pertanto, è importante che il problema dell’usura dovuta al sovraccarico elettronico sia risolto in modo da poter ridurre gli sprechi elettronici che stiamo generando. Decine di milioni di tonnellate di elettronica finiscono ogni anno nelle discariche del mondo. Alcuni di questi dispositivi sono in realtà obsoleti, altri sono semplicemente rotti a causa di guasti materiali. I dispositivi elettronici possono essere riciclati per raccogliere tutti i metalli preziosi e riutilizzare le tavole di plastica, ma in molti casi la vecchia elettronica finisce solo per accumularsi in normali discariche.
Gli scienziati ora useranno la microscopia elettronica per osservare la “fatica ferroelettrica” man mano che si verifica. Il dott. Qianwei Huang, ricercatore capo dello studio, ha dichiarato: “Sebbene sia noto da tempo che la fatica ferroelettrica può ridurre la durata dei dispositivi elettronici, il modo in cui si verifica in precedenza non è stato ben compreso, a causa della mancanza di una tecnologia adatta per osservarlo”. Gli scienziati sono stati in grado di vedere in tempo reale come si verifica la degradazione, portando a difetti che crescono ad ogni ciclo. A 130 cicli i difetti erano abbastanza minimi, ma a 280 cicli erano già piuttosto significativi. Credono che la fatica sia accelerata dalle interfacce. In altre parole, un segnale più pulito aiuterebbe i materiali ferroelettrici a sopravvivere più a lungo agli abusi degli utenti. Tuttavia, per comprendere meglio questi processi, gli scienziati dovranno continuare la loro ricerca.
Sarebbe davvero bello se la nostra elettronica riuscisse a durare almeno un po’ più a lungo. Dispositivi più duraturi significherebbero meno inquinamento ambientale.
