Il progetto

Il progetto LIGASH (Laser Induced Graphene from Almond and Hazelnut Shells) è incentrato sulla creazione di compositi sostenibili da gusci di mandorle e nocciole per ottenere grafene indotto dal laser, al fine di ottenere applicazioni nell'elettronica verde.
Questo progetto coinvolge due degli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite: gli SDG 9 e 12. Infatti, con la rapida crescita nell'uso dei dispositivi elettronici, i problemi ambientali sono diventati globali e vi è la necessità di sviluppare una nuova "elettronica verde". Inoltre, una sfida attuale della nostra società è quella di cercare nuovi modi per smaltire i rifiuti e i residui dei processi agricoli, trasformandoli in risorse utili che abbiano diversi vantaggi. In LIGASH integriamo i rifiuti organici per produrre materiali biodegradabili e biocompatibili da utilizzare nell'elettronica. I gusci di mandorle e nocciole sono considerati materie prime grezze (bio-waste) da miscelare con polimeri di derivazione naturale e rinnovabili. L'alto contenuto di lignina nei gusci rende i gusci e i loro compositi dei precursori ideali per il laser-induced graphene (LIG). Il LIG è una struttura 3D in carbonio, porosa e conduttiva, prodotta mediante pirolisi localizzata mediante laser scribing con un laser IR. La sintesi e la modellazione del LIG è un processo veloce e poco costoso che evita l'uso di sostanze chimiche e la necessità di un'esposizione prolungata alle alte temperature. Dunque, circuiti conduttivi, sensori ed elettrodi costituiti da LIG possono essere scritti su compositi rinnovabili.
 
Fasi del progetto
1 - Realizzazione di compositi bioderivati e biodegradabili a base di gusci di mandorle e nocciole utilizzando una matrice di chitosano (polimero bioderivato)
2 - Laser scribing e ottenimento di grafene di alta qualità
3 - Realizzazione di elettrodi e circuiti per ulteriore integrazione nell'elettronica green

Principali risultati
Al momento, è stato sviluppato e ottimizzato un processo per ottenere compositi flessibili e resistenti con un alto contenuto di polvere di guscio di mandorla e polvere di guscio di nocciola. Questi compositi sono stati utilizzati come precursori per la creazione di LIG con una resistenza superficiale sufficientemente bassa e adatta alla maggior parte delle applicazioni previste dell'elettronica green.
 
Finanziamenti & partner industriale
Il progetto LIGASH è finanziato dal MUR (Ministero dell'Università e della Ricerca) nell'ambito del PNR (Programma Nazionale della Ricerca) secondo il Regolamento UE n.241/2021 e con il PNRR 2021-2026, misura: partenariato pubblico-privato finalizzato a progetti "problem-driven" incentrati sui temi principali del programma UE e coerenti con il PNR. 
Questa iniziativa è realizzata con la partecipazione e il co-finanziamento di DAMIANO Organics SpA (Torrenova, (ME) https://www.damianorganic.eu), leader mondiale nella lavorazione, confezionamento e distribuzione di mandorle biologiche (e frutta secca biologica in generale). Da qualche anno Damiano si occupa anche della coltivazione biologica di mandorle in mandorleti situati nelle province meridionali della Sicilia: Caltanissetta, Siracusa e Agrigento.