Le professeur Martijn Kemerink de l'Université de Linköping a travaillé avec des collègues en Espagne et aux Pays-Bas pour développer le premier matériau doté de propriétés de conductivité pouvant être activées et désactivées à l'aide de la polarisation ferroélectrique.

Le phénomène peut être utilisé pour les mémoires numériques petites et flexibles du futur, et pour de tout nouveaux types de cellules solaires.

Dans un article publié dans la prestigieuse revue scientifique Avancées scientifiques , le groupe de recherche montre le phénomène en action dans trois molécules spécialement construites, et propose un modèle de fonctionnement.

« J'ai eu l'idée il y a de nombreuses années, et puis j'ai rencontré le professeur David González-Rodríguez, de l'Universidad Autónoma de Madrid, qui avait construit une molécule exactement du type que nous recherchions, " dit Martijn Kemerink.

Les molécules organiques que les chercheurs ont construites conduisent l'électricité et contiennent des dipôles. Un dipôle a une extrémité avec une charge positive et une avec une charge négative, et change son orientation (interrupteurs) en fonction de la tension qui lui est appliquée. Dans un film mince des molécules nouvellement développées, tous les dipôles peuvent être amenés à commuter exactement en même temps, ce qui signifie que le film change de polarisation. La propriété est connue sous le nom de ferroélectricité. Dans ce cas, elle entraîne également une modification de la conductivité, de bas en haut ou vice versa. Lorsqu'un champ électrique de polarité opposée est appliqué, les dipôles changent à nouveau de direction. La polarisation change, tout comme la capacité de conduire le courant.

Les molécules conçues selon le modèle développé par les chercheurs de LiU ont tendance à se placer spontanément les unes sur les autres pour former un empilement ou un fil supramoléculaire, avec un diamètre de quelques nanomètres. Ces fils peuvent ensuite être placés dans une matrice dans laquelle chaque jonction constitue un bit d'information. Cela permettra à l'avenir de construire des mémoires numériques extrêmement petites avec une densité d'information très élevée. La synthèse des nouvelles molécules est, cependant, encore trop compliqué pour une utilisation pratique.

"Nous avons développé un modèle de la manière dont le phénomène se produit en principe, et nous avons montré expérimentalement que cela fonctionne pour trois molécules différentes. Nous devons maintenant continuer à travailler pour construire des molécules qui peuvent être utilisées dans des applications pratiques, " dit le professeur Martijn Kemerink, de Complex Materials and Devices à l'Université de Linköping, et auteur principal de l'article.