Un matériau invisible pourrait révolutionner les technologies intelligentes

Des scientifiques de l’université La Trobe ont produit un nouveau matériau conducteur d’électricité puissant, dans le cadre d’une recherche qui pourrait révolutionner les smartphones et les technologies portables telles que les appareils médicaux.

La nouvelle technique utilise l’acide hyaluronique, bien connu en raison de sa popularité dans les soins de la peau, appliqué directement sur une surface plaquée or pour créer un film plus fin et plus durable, ou polymère, utilisé pour conduire l’électricité dans des dispositifs tels que les biocapteurs.

Selon le professeur associé Wren Greene, chercheur principal, cette technique pourrait permettre d’améliorer considérablement la fonction, le coût et la facilité d’utilisation de dispositifs tels que les écrans tactiles et les biocapteurs portables.

« Les polymères conducteurs tels que nous les connaissons ont été développés il y a près de 50 ans et bien qu’ils soient passionnants, ils n’ont pas été à la hauteur de leur potentiel pendant tout ce temps. Ils sont souvent difficiles à fabriquer, car les films minces ne conduisent pas très bien l’électricité, ne sont pas transparents et peuvent avoir des propriétés très variables« , a déclaré le Dr Greene.

Grâce à notre méthode, appelée « tethered dopant templating« , nous avons créé un moyen robuste de fabriquer un polymère conducteur qui est flexible, durable, qui peut conduire l’électricité aussi bien que les métaux et qui est facilement reproductible – il est donc évolutif ».

Les polymères conducteurs sont des matériaux synthétiques largement utilisés dans tous les appareils intelligents, depuis les écrans tactiles des smartphones jusqu’aux appareils médicaux qui régulent le dosage et l’administration des médicaments aux patients.

La nouvelle recherche, publiée dans ACS Applied Materials and Interfaces, réfute la croyance de longue date selon laquelle, pour créer des polymères conducteurs, des substances telles que l’acide hyaluronique doivent être ajoutées à un mélange d’eau et de particules formant des polymères.

L’application de l’acide hyaluronique directement sur l’or a en fait permis aux scientifiques de contrôler totalement les propriétés conductrices, la forme et l’apparence du matériau.

Le matériau obtenu, appelé PEDOT 2D, est invisible à l’œil nu et beaucoup plus puissant que les matériaux similaires – des attributs qui lui confèrent le potentiel d’avoir un impact énorme sur l’avenir des dispositifs intelligents à base de capteurs.

« Nous avons été très heureux de constater que non seulement les polymères se formaient lorsque nous les attachions directement à l’or, mais aussi qu’ils étaient plus fins, plus conducteurs et presque infaillibles à reproduire« , a ajouté Luiza Aguiar do Nascimento, chercheuse principale et candidate au doctorat.

Le Dr Saimon Moraes Silva, chercheur principal et directeur du centre de recherche BEST (Biomedical and Environmental Sensor Technology) de La Trobe, a déclaré que cette innovation pourrait avoir un impact particulier sur les dispositifs utilisés dans le domaine de la santé et de la médecine.

« À l’heure actuelle, il est difficile de reproduire de manière cohérente des polymères conducteurs avec la qualité requise pour les dispositifs de surveillance médicale et de délivrance de médicaments« , a conclu le Dr Moraes Silva. « Je me réjouis que nous ayons créé de nouvelles capacités pour ces matériaux qui sont évolutifs, abordables et reproductibles« .

Les recherches ont été menées par l’Institut des sciences moléculaires de La Trobe (LIMS), le centre de recherche BEST (Biomedical and Environmental Sensor Technology) de l’université de La Trobe et le département de biochimie et de chimie de l’école de l’agriculture, de la biomédecine et de l’environnement (SABE).

Article : « A Scalable Synthetic Approach for Producing Homogeneous, Large Area 2D Highly Conductive Polymers » – DOI: 10.1021/acsami.5c06970

Source : La Trobe U.