Les ingénieurs de Cambridge ont développé un transistor imprimé haute performance avec une flexibilité pour une utilisation dans l'électronique portable et implantable.

Un transistor est un composant semi-conducteur utilisé pour fonctionner comme un interrupteur électrique et/ou pour amplifier le courant, permettant au courant qui le traverse d'être contrôlé par un signal électrique.

Le transistor imprimé à jet d'encre des chercheurs est suffisamment sensible pour détecter avec précision les signaux électrophysiologiques de la peau lorsqu'il est utilisé avec un appareil portable. Dans l'environnement virtuel, par exemple, le suivi des mouvements oculaires subtils par électro-oculographie est nécessaire pour une meilleure, représentation plus réaliste qui repose sur, par exemple, rendu de profondeur de champ. Par rapport à d'autres technologies de couches minces telles que le silicium ou les oxydes métalliques, la consommation électrique du transistor est mille fois moindre et le rapport signal sur bruit cent fois meilleur.

Les résultats, rapporté dans le journal Science , démontrer le potentiel de l'utilisation de la technologie d'impression à jet d'encre à faible coût pour intégrer directement les biomatériaux à l'électronique, afin de créer de nouvelles applications à la pointe de l'interface électronique-biologie, comme le suivi des mouvements oculaires en réalité virtuelle et augmentée.

"C'est la première fois qu'un transistor imprimé aussi haute performance est réalisé qui démontre une bonne fiabilité sur plusieurs mois, sans changer les caractéristiques, " a déclaré le Dr Chen Jiang, le premier auteur de l'article, anciennement de la Division de génie électrique du Département de génie. "Ce transistor améliore les transistors organiques typiques qui ont un niveau de fiabilité inférieur de quelques jours ou même quelques heures." En 2018, Le Dr Jiang a reçu le doctorat de la IEEE Electron Devices Society. Bourse d'études pour promouvoir et soutenir la recherche sur les dispositifs électroniques.

Dr David Hasko, le co-auteur de l'article du Département d'ingénierie, a déclaré :« Cette application montre un autre exemple de la façon dont il est possible de fabriquer un circuit entier en utilisant un seul très abordable, outil d'impression à jet d'encre qui met une usine de fabrication à la portée de la plupart des départements universitaires. Ce serait une excellente façon de présenter, par exemple, règles de conception et micro-fabrication d'une manière pratique."

Professeur Arokia Nathan, l'ancien président des systèmes photoniques et des écrans au département d'ingénierie, qui a dirigé la recherche, a ajouté :« Le résultat de cette recherche est très excitant. Une performance proche de l'idéal de transistors et de circuits largement indépendants des règles de conception est la démonstration par excellence de la façon d'atteindre une faible puissance, interface de capteur analogique à haute résolution de signal utilisant un faible coût, technologies d'impression simplistes. » Le professeur Nathan est maintenant un entrepreneur gérant ses propres start-ups de haute technologie.

Professeur Manohar Bance, Chaire d'otologie et de chirurgie de la base du crâne, Université de Cambridge et consultant honoraire, Fiducie de la Fondation des hôpitaux universitaires de Cambridge, a déclaré :« Cette technologie représente une avancée majeure dans la mesure efficace et précise des signaux biologiques. L'avenir comprendra la mesure en temps réel des signaux de nombreux systèmes biologiques et leur incorporation dans la surveillance de l'assistance motrice et du diagnostic en temps réel. L'interface entre la biologie et l'électronique est un domaine fondamental à développer pour réaliser cet avenir."