Les temps sont durs pour les cambrioleurs et les pirates de coffres :des chercheurs de l'Empa ont mis au point un "trou de serrure" invisible en électronique transparente. Seules les personnes autorisées savent où saisir le code d'accès.

A première vue, L'idée de la chercheuse de l'Empa Evgeniia Gilshtein semble discrète - ou plus précisément, invisible. Ce qui ressemble au départ à un simple film transparent cache un tout nouveau niveau de sécurité. Les boutons invisibles sont imprimés avec de l'encre conductrice sur le support transparent, dont la position n'est connue que des initiés. De tels circuits peuvent être connectés à une serrure de porte comme code d'accès, par exemple. Si les boutons du film polymère sont enfoncés dans le bon ordre, la porte s'ouvre.

Encre secrète conductrice

Une équipe de recherche du laboratoire Films Minces et Photovoltaïque de l'Empa à Dübendorf, où travaille Evgeniia Gilshtein, a déjà réussi à imprimer des circuits électroniques et des capteurs sur des films polymères. En collaboration avec des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer (PSI) et de l'EPFL, ils ont appliqué des transistors à couche mince au papier et aux films PET dans le cadre du projet de recherche FOXIP (abréviation de "Functional OXIdes Printed on Polymers and Paper").

Pour faire ça, l'équipe utilise des oxydes métalliques conducteurs transparents (TCO). L'encre conductrice peut être appliquée sur une surface à l'aide d'une imprimante à jet d'encre, par exemple. "Bien sûr, nous n'utilisons pas d'imprimantes de bureau ordinaires pour cela, mais l'équipement hautement spécialisé du Coating Competence Center de l'Empa, " dit Ghilshtein. Après tout, la précision avec laquelle l'électronique est imprimée est de l'ordre du micromètre.

Un détour élégant

Maintenant, le film de sécurité transparent est utilisé pour faire progresser l'une des nombreuses applications futures potentielles de la technologie. "Ce qui était le plus important pour nous, c'était que le procédé de fabrication additive du film puisse également être utilisé à l'échelle industrielle, " dit Gilshtein. La serrure de porte invisible pourrait être utilisée dans les banques ou les hôpitaux, par exemple, mais aussi pour les maisons privées.

Pour rendre l'encre à nanoparticules contenant du métal plus transparente et conductrice que les produits conventionnels, les chercheurs ont utilisé un détour élégant dans le processus de production :après que les circuits aient été imprimés sur la feuille de support, la feuille a été teinte en bleu. Depuis l'encre bleue, contrairement à un film transparent, peut absorber la lumière, cela permet maintenant de "brûler" l'encre sur le substrat, utilisant une irradiation lumineuse à haute énergie. Dans le processus, non seulement la couleur bleue disparaît, mais "l'encre secrète" faite d'oxyde d'indium et d'étain devient invisible dans la même étape. "Le résultat est des circuits imprimés qui ont une conductivité nettement plus élevée que les solutions précédentes, ", explique le chercheur de l'Empa.

Les surfaces des capteurs ne sont pas visibles par l'œil humain et peuvent être positionnées à des endroits appropriés, comme au-dessus d'une charnière de porte. Dit Gilshtein, "Mais les circuits peuvent tout aussi bien être positionnés sur une vitre ou une poignée de porte incurvée." Le film est également couplé à un affichage qui indique si le code a été correctement saisi. Grâce au processus d'impression relativement simple, le nombre de capteurs peut être augmenté presque à volonté.