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Les ingénieurs de l’Université nationale australienne (ANU) ont inventé un semi-conducteur composé de matériaux organiques et inorganiques capables de convertir l’électricité en lumière de manière très efficace. Il est suffisamment fin et flexible pour permettre aux appareils, tels que les téléphones portables, de se plier.

Un nouveau semi-conducteur organique et inorganique

L’invention ouvre également la voie à une nouvelle génération de dispositifs électroniques à haute performance, fabriqués à partir de matériaux organiques biodégradables ou pouvant être facilement recyclés, en permettant de contribuer à réduire considérablement les déchets électroniques.

Les énormes quantités de déchets électroniques générés par les appareils électroniques mis au rebut dans le monde causent des dommages irréversibles à l’environnement. L’Australie produit 200 000 tonnes de déchets électroniques chaque année – seulement 4% de ces déchets sont recyclés.

Ce composant organique a l’épaisseur d’un seul atome – composé uniquement de carbone et d’hydrogène – et fait partie du semi-conducteur que l’équipe de l’ANU a développé. Il peut convertir efficacement l’électricité en lumière pour les affichages sur les téléphones mobiles, les téléviseurs et autres appareils électroniques.

Le professeur associé Larry Lu, chercheur principal, a déclaré que cette invention constituait une avancée majeure dans le domaine de l’électronique. « Pour la première fois, nous avons développé un composant électronique ultra-mince doté d’excellentes propriétés semi-conductrices.

Une structure hybride

Il s’agit d’une structure hybride organique-inorganique et suffisamment mince et flexible pour les technologies du futures, telles que les téléphones mobiles pliables et les écrans. », a déclaré le professeur associé Lu de l’ANU Research School of Engineering.

Le chercheur au doctorat Ankur Sharma, a déclaré que leurs expériences avaient démontré que les performances de leurs semi-conducteurs étaient bien plus efficaces que celles des semi-conducteurs classiques fabriqués avec des matériaux inorganiques tels que le silicium.

« Grâce à ce semi-conducteur, nous avons le potentiel de rendre les téléphones mobiles aussi puissants que les supercalculateurs actuels », a déclaré M. Sharma de l’ANU Research School of Engineering. «L’émission de lumière de notre structure semi-conductrice est très nette. Elle peut donc être utilisée pour les écrans haute résolution et, comme les matériaux sont ultra-minces, ils peuvent être transformés en écrans pliables et en téléphones portables.  »

Une molécule à la fois comme l’impression 3D

L’équipe a développé la molécule de ce composant semiconducteur organique par molécule, de manière similaire à l’impression 3D. Le processus s’appelle le dépôt chimique en phase de vapeur. « Nous avons caractérisé les propriétés optoélectroniques et électriques de notre invention afin de lui confirmer l’énorme potentiel en tant que futur composant semi-conducteur », a déclaré le professeur associé Lu.

« Nous travaillons au développement de notre composant semi-conducteur à grande échelle, afin qu’il puisse être commercialisé en collaboration avec des partenaires de l’industrie de l’électronique. »

Les résultats de cette recherche ont été publiés dans Advanced Materals.

Source : Australian National University