Realizzazione di sensori di posizione mediante integrazione di nanofibre piezoelettriche coassiali allineate

La realizzazione di sensori piezoelettrici di posizione basati su nano-fibre coassiali allineate e l’ottimizzazione del processo sono stati gli argomenti centrali del progetto di tesi svolto, con l’obiettivo di rendere i processi necessari alla produzione di tali sensori il più possibile replicabili e “industrializzabili”, aprendo la via ad una loro possibile applicazione in ambito biomedicale. Lo scopo dell’attività è stato quello di realizzare sensori flessibili in PDMS in grado di registrare in ingresso una sollecitazione meccanica fornendo in uscita un segnale in tensione che possa essere erogato da due zone differenti del sensore stesso, permettendo così la possibilità di sfruttare la diversa entità dei due segnali per poter individuare con precisione la zona ove è avvenuta la sollecitazione. Tradizionalmente, i sensori piezoelettrici vengono realizzati con nano-fibre semplici, ovvero costituite da un solo polimero: tali sensori forniscono in output una differenza di potenziale registrata fra due elettrodi che raccolgono la totalità delle fibre presenti all’interno del sensore stesso. L’ulteriore passaggio che si è voluto compiere in questo senso è stato quello di elettrofilare nano-fibre piezoelettriche coassiali, caratterizzate da un core polimerico conduttivo in PEDOT:PSS ed uno shell esterno piezoelettrico in PVDF-TrFE, con lo scopo di ottenere un sensore con risoluzione maggiore rispetto a quelli tradizionali. Un ulteriore step che si è compiuto nella produzione dei sensori è stato infine quello di impiegare una miscela conduttiva di PDMS e carbon black come soluzione per ottenere gli elettrodi.