Ce transistor électrochimique organique a été fabriqué avec des fibres de coton. La porte, le drain et la source dans le dispositif sont fabriqués à partir de fils de coton avec un comportement conducteur ou semi-conducteur induit par l'utilisation de revêtements à base de nanoparticules.
(PhysOrg.com) -- Plus intelligent, des vêtements plus fonctionnels intégrant de l'électronique peuvent être possibles dans un proche avenir, selon une étude co-écrite par le scientifique des fibres de Cornell Juan Hinestroza.
Hinestroza, professeur agrégé de science des fibres, faisait partie d'une équipe internationale qui a développé des transistors utilisant des fibres de coton naturelles.
"La création de transistors à partir de fibres de coton apporte une nouvelle perspective à l'intégration transparente de l'électronique et des textiles, permettant la création de dispositifs électroniques portables, " dit Hinestroza.
L'innovation représente une avancée significative car elle jette les bases de la création de dispositifs encore plus complexes, comme les circuits à base de coton, dit Hinestroza. Cela permettrait aux tissus de détecter la température corporelle, chauffer ou refroidir automatiquement, ou suivre la fréquence cardiaque ou la pression artérielle chez les patients à haut risque, ainsi que pour surveiller l'effort physique des athlètes de haut niveau.
"Peut-être qu'un jour nous pourrons même construire des ordinateurs à partir de fibres de coton de la même manière que le khipus - un appareil d'enregistrement basé sur des nœuds et utilisé par l'empire Inca au Pérou, " ajouta Hinestroza.
La recherche est publiée en ligne le 13 septembre dans Électronique organique. Il décrit une nouvelle technique dans laquelle des revêtements conformes - qui sont ceux qui suivent la topographie irrégulière du coton - de nanoparticules d'or ainsi que des polymères semi-conducteurs et conducteurs ont été utilisés pour adapter le comportement électronique des fibres de coton naturel.
Le coton a été choisi comme substrat en raison de ses propriétés mécaniques et intrinsèques de confort, bon marché relatif et utilisation généralisée dans les tissus et les vêtements. Les fibres de coton sont légères et durables.
Dans l'étude, la première étape visait à créer une couche conforme de nanoparticules sur la topographie rugueuse du coton. Les couches suivantes étaient soit des revêtements conducteurs, soit des revêtements semi-conducteurs; la dernière étape consistait à construire les appareils. « Les couches étaient si fines que la souplesse des fibres de coton était préservée, " dit Hinestroza.
Deux types de transistors actifs, transistors électrochimiques organiques et transistors organiques à effet de champ, ont également été démontrés. Les deux types sont largement utilisés dans l'industrie électronique en tant que composants de circuits intégrés, qui contrôlent les fonctions d'appareils courants tels que les téléphones, téléviseurs et consoles de jeux.
L'étude représentait une approche interdisciplinaire, effort de collaboration entre les scientifiques des fibres de Cornell, physiciens de l'Université de Bologne et ingénieurs électriciens de l'Université de Cagliari, à la fois en Italie, et des scientifiques des matériaux de l'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne en France.
Le laboratoire de Hinestroza a apporté son expertise dans les fibres et la fonctionnalité des fibres, et les autres chercheurs ont mené avec leur expertise en physique, électrotechnique et électronique organique.
Le premier auteur de l'article, Giorgio Mattana de l'Université de Cagliari, était à Cornell en tant qu'étudiant invité international pendant deux semestres en 2009-2010, travaillant à Hinestroza et dans un autre laboratoire sur le campus. Il a également utilisé les installations du Cornell Nanofabrication Facility et du Cornell Center for Materials Research.
