Des LEDs blanches imprimées directement sur du papier !

Imaginez un rideau blanc lumineux ondulant dans la brise ou mieux, un papier peint qui illumine votre chambre avec de la lumière blanche ‘parfaite’, telle est la découverte d’un chercheur exerçant sur le campus de Norrköping, en Suède.

Le Pr. Gul Amin qui a récemment obtenu son doctorat en physique électronique et nanotechnologie montre dans sa thèse la façon dont il est possible de faire croître des LEDs blanches, fabriquées à partir d’oxyde de zinc et d’un polymère conducteur, directement sur un morceau de papier. Il montre aussi comment ces LEDs peuvent être imprimées sur du papier peint, un procédé qui fait actuellement l’objet d’une demande de brevet.

L’été dernier, sa thèse doctorale a été examinée par son collègue de recherche, Naved ul Hassan Alvi. Elle présentait diverses méthodes pour produire – faire croitre – différentes nanostructures d’oxyde de zinc sur un certain nombre de matériaux semi-conducteurs.

Les nanostructures d’oxyde de zinc possèdent des caractéristiques qui les rendent aptes à la fabrication de LEDs blanches – parmi elles, il a noté un ruban large et des électrons qui se déplacent facilement, dégageant des quantités relativement importantes d’énergie en provenance du noyau. A ceci, s’ajoute le fait que l’énergie est émise comme une lumière blanche ‘parfaite’.

Mais le Pr. Gul Amin a voulu aller encore plus loin. Il a réussi à faire pousser des LEDs blanches directement sur du papier préalablement recouvert, il est vrai, d’une mince couche protectrice, imperméable, en résine de cyclotene. Les composants actifs sont des nanofils d’oxyde de zinc posés sur une mince couche de polydiethylflourene (PFO), un polymère conducteur.

"C’est la première fois que quelqu’un est en mesure de construire des composants semi-conducteurs inorganiques électroniques et photoniques directement sur du papier en utilisant des procédés chimiques" a indiqué le professeur Magnus Willander, directeur de recherche.

Comme relaté dans sa thèse, le Pr. Gul Amin montre également comment il est possible de cultiver des nanofils sur du papier, les faire éjecter hors de la surface en utilisant des ultrasons et de les rassembler sous la forme d’une poudre.

Cette poudre pourra ensuite être utilisée pour imprimer des nanofils d’oxyde de zinc, et donc des LEDs, sur du papier ou du plastique à partir d’une presse d’impression classique. Ce procédé en instance de brevet sera mis en application via la firme Ecospark, fondée par Magnus Willander, et Acreo.

Comme l’oxyde de zinc est un semi-conducteur naturel de type n (excédent de charge négative), Gul Amin l’a également mélangé avec de l’oxyde de cuivre, de type p (excédent de charge positive), afin de créer différents types de capteurs électrochimiques. Après son doctorat, Gul Amin reviendra dans son Pakistan natal pour poursuivre ses recherches sur le potentiel de l’oxyde de zinc, en combinaison avec le graphène, l’oxyde de cuivre et d’autres matériaux.

L’article a été publié dans la revue ‘Rapid Research Letters’.