Une nouvelle méthode plus écologique pour la création d’encres conductrices

Des chercheurs suédois ont mis au point une méthode plus respectueuse de l’environnement pour la création d’encres conductrices utilisées dans l’électronique organique. Cette découverte, publiée dans la revue Nature Communications, ouvre la voie à une technologie durable future.

L’électronique organique gagne du terrain en tant que complément et, dans certains cas, remplacement de l’électronique traditionnelle à base de silicium. Grâce à une fabrication simple, une grande flexibilité et un faible poids combinés aux propriétés électriques typiquement associées aux semi-conducteurs traditionnels, elle peut être utile pour des applications comme les affichages numériques, le stockage d’énergie, les cellules solaires, les capteurs et les implants souples.

L’électronique organique est construite à partir de plastiques semi-conducteurs, connus sous le nom de polymères conjugués. Cependant, le traitement de ces polymères nécessite souvent des solvants dangereux pour l’environnement, toxiques et inflammables. C’est un obstacle majeur à l’utilisation commerciale et durable à grande échelle de l’électronique organique.

Une nouvelle méthode durable

Les chercheurs de l’Université de Linköping ont développé une nouvelle méthode durable pour traiter ces polymères à partir d’eau. En plus d’être plus durable, les nouvelles encres sont également hautement conductrices.

« Notre recherche introduit une nouvelle approche pour le traitement des polymères conjugués en utilisant des solvants bénins comme l’eau. Avec cette méthode, appelée transfert d’électrons à l’état fondamental, nous contournons non seulement le problème de l’utilisation de produits chimiques dangereux, mais nous pouvons également démontrer des améliorations des propriétés des matériaux et des performances des dispositifs », précise Simone Fabiano, professeur associé senior au Laboratoire d’électronique organique.

Des résultats prometteurs

Lorsque les chercheurs ont testé la nouvelle encre conductrice comme couche de transport dans les cellules solaires organiques, ils ont constaté que la stabilité et l’efficacité étaient supérieures à celles des matériaux traditionnels. Ils ont également testé l’encre pour créer des transistors électrochimiques et des neurones artificiels, démontrant des fréquences de fonctionnement similaires à celles des neurones biologiques.

« Je crois que ces résultats peuvent avoir un impact transformateur sur le domaine de l’électronique organique. En permettant le traitement des semi-conducteurs organiques à partir de solvants verts et durables comme l’eau, nous pouvons produire en masse des dispositifs électroniques avec un impact minimal sur l’environnement », ajoute Simone Fabiano, membre de l’Académie Wallenberg.

En synthèse

La recherche menée à l’Université de Linköping a permis de développer une méthode plus écologique pour la création d’encres conductrices utilisées dans l’électronique organique. Cette avancée pourrait avoir un impact majeur dans le domaine de l’électronique organique, en permettant la production en masse de dispositifs électroniques avec un impact minimal sur l’environnement.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que l’électronique organique ?

L’électronique organique est une technologie qui utilise des matériaux organiques (à base de carbone) pour créer des dispositifs électroniques flexibles et légers.

Quels sont les avantages de l’électronique organique ?

Elle offre une fabrication simple, une grande flexibilité et un faible poids, ce qui la rend utile pour diverses applications, notamment les affichages numériques, le stockage d’énergie, les cellules solaires et les capteurs.

Quel est le problème avec les méthodes de traitement des polymères conjugués ?

Le traitement de ces polymères nécessite souvent l’utilisation de solvants dangereux pour l’environnement, toxiques et inflammables.

Quelle est la méthode développée par les chercheurs de l’Université de Linköping ?

Ils ont développé une méthode pour traiter ces polymères à partir d’eau, ce qui est plus écologique et produit des encres hautement conductrices.

Quel impact cette nouvelle méthode pourrait-elle avoir ?

Elle pourrait permettre la production en masse de dispositifs électroniques avec un impact minimal sur l’environnement.

Références

Article « Ground-state electron transfer in all-polymer donor:acceptor blends enables aqueous processing of water-insoluble conjugated polymers » – DOI: 10.1038/s41467-023-44153-7

Légende illustration : Lorsque les chercheurs ont testé la nouvelle encre conductrice comme couche de transport dans les cellules solaires organiques, ils ont constaté que la stabilité et l’efficacité étaient plus élevées qu’avec les matériaux traditionnels. Crédit : Thor Balkhed