ÉLECTRONIQUE CAOUTCHOUTEUSE ? Vers des semi-conducteurs super-extensibles
Une main robotique médicale, comportant des systèmes intégrés et un revêtement qui imite la douceur de la peau, adaptée à une variété d'applications émergentes ? Ces chercheurs de l’Université de Houston tirent ici parti, dans la revue Science Advances, de « l'électronique caoutchouteuse », un développement technologique prometteur pour de multiples applications.
C’est le cas de ce prototype de main robotique médicale qui pourra permettre un examen médical et un diagnostic à distance, de la même qualité et de la même précision que si le médecin était là en personne. La grande innovation est cette peau électronique intelligente, semi-conductrice et caoutchouteuse, qui vient recouvrir la main robotique médicale capable donc, d'évaluer des données de diagnostic vitales. Son inventeur, Cunjiang Yu, professeur agrégé de génie mécanique à l'Université de Houston ajoute que ce nouveau matériau semi-conducteur caoutchouteux pourra facilement être mis en production.
Vers une électronique caoutchouteuse douce et extensible
Combiné à des systèmes intégrés, ce matériau doux et sensible capable d’imiter les tissus biologiques, pourra permettre le développement de nombreuses applications émergentes, dont « la peau intelligente » et la « main robotique ».
La prouesse technologique réside dans l’intégration de semi-conducteurs -habituellement fragiles- dans un matériau à la fois mince et extensible. Car s’il existe déjà des semi-conducteurs extensibles, ils ont leurs inconvénients, précisent les chercheurs, notamment une faible mobilité des porteurs de charge (ou vitesse à laquelle les porteurs de charge peuvent se déplacer à travers le matériau) et des contraintes de fabrication complexes. Ici, les scientifiques ont ajouté des quantités infimes de nanotubes de carbone métalliques au semi-conducteur caoutchouteux, ce qui permet d’améliorer la mobilité des porteurs et les performances des transistors semi-conducteurs.
On obtient ainsi des nanofilms semi-conducteurs extensibles à hautes performances avec transistors entièrement caoutchouteux. Leur production est décrite comme relativement simple : le matériau semi-conducteur disponible dans le commerce est dissous dans une solution et déposé sur l'eau, où il se répand ; le solvant chimique s'évapore de la solution, ce qui améliore les propriétés des semi-conducteurs. Les performances électriques sont conservées même lorsque le semi-conducteur est étiré de 50%.
Cette capacité d'étirer l'électronique caoutchouteuse de 50% sans dégrader ses performances constitue une avancée notable, d’autant que la peau humaine ne peut être étirée que d'environ 30%.
Source: Science Advances 16 Sept, 2020 DOI: 10.1126/sciadv.abb3656 Air/water interfacial assembled rubbery semiconducting nanofilm for fully rubbery integrated electronics
Cette actualité a été publiée le 11/10/2020 par
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