Trois chercheurs, deux de l’Université Northwestern et un autre de l’Université de l’Illilois [1], ont amélioré leur technologie "pop-up" pour créer des circuits qui peuvent être sujet à n’importe quelle déformation complexe dont la torsion. De tels composants pourraient être utilisés là où la technologie plate actuelle n’est pas applicable, comme sur le corps humain.
Historiquement les composants électroniques sont restés plats et indéformables du fait que le silicium est cassant et inflexible. N’importe quel pli ou déformation les rendaient inutilisables. Huang and Rogers ont alors développé une méthode pour fabriquer des circuits extensibles (jusqu’à 140%) et pouvant être assujettis à des torsions extrêmes. Cette technologie émergente pourrait être utilisée pour concevoir de nouveaux détecteurs flexibles, des transmetteurs, des nouvelles cellules photovoltaïques ou encore des nouveaux outils dans le médical ou l’athlétisme.
Le partenariat entre ces 2 chercheurs, dans lequel Huang se concentre sur la théorie alors que Rogers se consacre aux expériences, a déjà été fructueux par le passé. En 2005 ils avaient développé un modèle de circuit extensible dans une direction sans altérer les propriétés d’origine. Les résultats ont été publiés dans le journal Science en 2006.
Par la suite, les chercheurs ont développé une nouvelle technologie permettant de placer les circuits sur une surface courbée. Cette technologie utilise un réseau de portions de circuit nommées "islands" d’approximativement 100 micromètres carré qui sont connectées par des"pop-up bridges" c’est-à-dire des fils d’or formant des ponts entre les portions et ayant la capacité de se déformer dans toutes les directions. Les éléments du circuit quant à eux sont si petits que placés sur une surface courbée, ils ne se déforment pas, un peu comme des immeubles à la surface de la Terre. Selon Huang "Pour un grand nombre d’applications comme l’installation d’un détecteur sur le corps humain, les composants électroniques ont besoin non seulement de pouvoir se plier et se détendre mais aussi de pouvoir se contorsionner. Maintenant ils peuvent s’accommoder à n’importe quelle déformation".
Leurs recherches ont été publiées en ligne sur le site Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) et apparaît sur la couverture du 2 décembre du même journal. Ce projet a été financé par la NSF et le Département d’état de l’énergie (NoE). Huang et Rogers concentrent maintenant leur recherche sur une utilisation très prometteuse de cette technologie: les panneaux solaires. Ils ont publiés un article en couverture du journal Nature Materials au mois de novembre, décrivant un nouveau type de cellules solaires en silicium pouvant former des panneaux solaires flexibles et transparents. Ils pourraient alors être utilisés sur des corps humains ou des fenêtres même courbées.
[1] Yonggang Huang, Joseph Cummings Professor of Civil and Environmental Engineering and Mechanical Engineering at Northwestern University’s McCormick School of Engineering and Applied Science, et John Rogers, the Flory-Founder Chair Professor of Materials Science and Engineering at the University of Illinois at Urbana-Champaign
Source :
– "Researchers Make New Electronics – With A Twist": Emily Ayshford -11/19/2008 – https://www.mccormick.northwestern.edu/news/articles/444
– "Materials and noncoplanar mesh designs for integrated circuits with linear elastic responses to extreme mechanical deformations": George M. Whitesides – 09/30/2008 – https://www.pnas.org/content/105/48/18675
Pour en savoir plus, contacts :
– "Researchers Create Transparent, Flexible Solar Cells" -10/08/2008 – https://www.mccormick.northwestern.edu/news/articles/424
– Informations complémentaires sur la technologie "pop up" provenant du site pnas : https://www.pnas.org/content/suppl/2008/11/17/0807476105.DCSupplemental/0807476105SI.pdf
Code brève
ADIT : 56903
Rédacteur :
Arnaud Souillé ; [email protected]
