Les physiciens de l'Université de l'État de Washington ont trouvé un moyen d'écrire un circuit électrique dans un cristal, ouvrant la possibilité de transparence, électronique tridimensionnelle qui, comme un Etch A Sketch, peut être effacé et reconfiguré.

L'oeuvre, à paraître dans le journal en ligne Rapports scientifiques , sert de preuve de concept pour un phénomène que les chercheurs du WSU ont découvert par accident il y a quatre ans. À l'époque, un doctorant a découvert une augmentation de 400 fois de la conductivité électrique d'un cristal simplement en le laissant exposé à la lumière.

Matt McCluskey, un professeur WSU de physique et de science des matériaux, a maintenant utilisé un laser pour graver une ligne dans le cristal. Avec des contacts électriques à chaque extrémité de la ligne, il transportait un courant.

"Cela ouvre un nouveau type d'électronique où vous pouvez définir un circuit optiquement, puis l'effacer et en définir un nouveau, " a déclaré McCluskey. " C'est excitant qu'il soit reconfigurable. C'est aussi transparent. Il y a certaines applications où il serait intéressant d'avoir un circuit sur une fenêtre ou quelque chose comme ça, où il s'agit en fait d'électronique invisible."

Ordinairement, un cristal ne conduit pas l'électricité. Mais lorsque le cristal de titanate de strontium est chauffé sous les bonnes conductions, il est altéré de sorte que la lumière le rend conducteur. Le phénomène, appelé « photoconductivité persistante, " se produit également à température ambiante, une amélioration par rapport aux matériaux qui nécessitent un refroidissement à l'azote liquide.

"Nous essayons toujours de comprendre exactement ce qui se passe, " a déclaré McCluskey. Il suppose que la chaleur force les atomes de strontium à quitter le matériau, créant des défauts photosensibles responsables de la photoconductivité persistante.

Les récents travaux de McCluskey ont augmenté la conductivité du cristal 1, 000 fois. Le phénomène peut durer jusqu'à un an.

"Nous regardons des échantillons que nous avons exposés à la lumière il y a un an et ils sont toujours en train de conduire, " a déclaré McCluskey. " Il peut ne pas conserver 100 pour cent de sa conductivité, mais c'est assez gros."

De plus, le circuit peut être effacé en le chauffant sur une plaque chauffante et refondu avec un stylo optique.

"C'est un Etch A Sketch, " a déclaré McCluskey. "Nous l'avons fait quelques cycles. Un autre défi technique serait de le faire des milliers de fois."

La recherche a été financée par la National Science Foundation. Les co-auteurs de l'article sont d'anciennes étudiantes Violet Poole et Slade Jokela.

Le travail est conforme aux Grands Défis de WSU, une série d'initiatives visant à résoudre de grands problèmes de société. Il est particulièrement pertinent pour le défi des systèmes intelligents et sa thématique des matériaux fondateurs et émergents.