Une nouvelle voie vers une électronique stable, économique et flexible

Une nouvelle voie vers une électronique stable, économique et flexible

Crédit: Wake Forest University

Imaginez un smartphone pliable ou une tablette enroulable puissante, fiable et, surtout, abordable.

Nouvelle recherche dirigée par des scientifiques de l’Université Wake Forest et publiée aujourd’hui dans la revue Communications de la nature a conduit à une méthode permettant à la fois d’identifier et d’éliminer les sources d’instabilité dans les matériaux et dispositifs utilisés pour créer de telles applications.

«Dans ce travail, nous avons introduit une stratégie qui fournit un outil fiable pour identifier avec une grande précision les voies de dégradation des dispositifs environnementaux et opérationnels et éliminer par la suite les principales sources d’instabilités pour obtenir des dispositifs stables», a déclaré l’auteur principal Hamna Iqbal, un étudiant diplômé qui a travaillé en étroite collaboration avec le professeur de physique Oana Jurchcu sur la recherche.

La stabilité de l’appareil est restée l’un des plus grands défis de l’électronique organique flexible, conservant des inventions potentiellement révolutionnaires – des bandages intelligents qui surveillent la guérison d’un bras blessé, des cellules solaires transparentes flexibles ou des tablettes intelligentes qui s’enroulent facilement dans un stylo – tous deux coûteux et souvent coincé au stade du prototype.

Jurchcu, qui étudie la science sous-jacente à l’électronique flexible, a déclaré que les résultats pourraient renforcer la portée et l’efficacité de nombreuses applications du monde réel qui peuvent contribuer à l’Internet des objets.

«Vous pouvez placer ces appareils sur presque n’importe quoi, sur du plastique pour les écrans enroulables, dans des applications biomédicales conformes et sur du tissu pour l’électronique portable», a-t-elle déclaré. « Parce que nous pouvons désormais les fabriquer à moindre coût, nous pouvons penser à des dispositifs et des capacités électroniques auxquels nous n’avions pas pensé auparavant, qui amélioreront la qualité de nos vies et relèveront des défis majeurs tels que la durabilité et l’environnement. »

Par exemple, le laboratoire de Jurchcu a travaillé avec la Wake Forest School of Medicine pour concevoir un appareil similaire au tissu humain capable de détecter les niveaux de rayonnement pendant le traitement du cancer.

le Communications de la nature article expliquant la nouvelle recherche, «Suppression de la dégradation des contraintes de polarisation dans les transistors organiques traités en solution haute performance fonctionnant dans l’air», a testé des transistors à effet de champ organiques, qui sont les unités de base pour les affichages et les circuits intégrés. Iqbal a utilisé des transistors de diverses compositions et configurations pour reproduire des technologies d’affichage à tension, comme celles que l’on trouve dans les smartphones et les tablettes. En règle générale, ces technologies se dégradent avec le temps lorsque la tension est appliquée pendant un fonctionnement continu.

Mais lors de l’utilisation de la voie, les scientifiques de Wake Forest ont conçu pour maintenir les transistors stables, les appareils sont toujours restés stables, les changements de tension de seuil restant aussi bas que 0,1 volts.

Cette découverte pourrait aider de nombreuses applications électroniques flexibles à passer du prototype à la réalité, a déclaré Jurchcu.

« Nous avons abordé une question importante qui, en plus de renforcer l’attrait technologique, nous a également aidés à comprendre la physique des dispositifs organiques », a-t-elle déclaré. « Notre science permet à d’autres de développer des produits plus fiables, de meilleurs produits. »


Les physiciens développent des transistors organiques imprimables


Plus d’information:
Andrew M. Zeidell et coll. Transistors organiques à effet de champ en tant que dosimètres à rayonnement flexibles, équivalents aux tissus dans les applications médicales, Science avancée (2020). DOI: 10.1002 / advs.202001522

Hamna F. Iqbal et coll. Suppression de la dégradation des contraintes de polarisation dans les transistors organiques traités par solution haute performance fonctionnant dans l’air, Communications de la nature (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-22683-2

Fourni par Wake Forest University

Citation: Une nouvelle voie vers une électronique stable, économique et flexible (2021, 21 avril) récupéré le 21 avril 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-04-pathway-stable-low-cost-flexible-electronics. html

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