Dispositifs moléculaires et caractéristiques électriques à plat. Image (c) Nature Nanotechnologie (2012) doi:10.1038/nnano.2012.81
(Phys.org) -- Une équipe composée de chercheurs de l'Institut coréen des sciences et technologies de Gwangju, L'Université de Séoul et l'Université Rice aux États-Unis ont créé un substrat de test flexible avec des composants électroniques d'une seule molécule d'épaisseur intégrés qui est capable de résister à des contorsions tortueuses qui détruiraient tout autre appareil électronique. L'équipe, comme ils l'écrivent dans leur article publié dans Nature Nanotechnologie , pensent que leurs tests montrent que des dispositifs flexibles peuvent être fabriqués à l'aide de composants électroniques monomoléculaires épais.
Des chercheurs du monde entier tentent de créer des appareils électroniques flexibles, un développement qui permettrait la création de nouvelles formes de produits de consommation; téléphones portables pliables, des écrans qui pourraient être moulés dans un sac à dos ou des appareils intelligents intégrés dans des meubles arrondis, ne sont que quelques exemples. Le problème bien sûr est que lorsque des transistors ou d'autres pièces électroniques sont attachés à un substrat, la flexion de ce substrat provoque une tension entre la pièce et le substrat conduisant à des fissures ou des déchirures et une défaillance ultérieure du dispositif.
Dans ce dernier effort, l'équipe a choisi le polyimide pour le substrat en raison de ses propriétés pliables et aussi parce qu'il ne se décompose pas lorsqu'il est exposé à des températures élevées, ce qui est important car lorsqu'un matériau est plié ou tordu, de la chaleur peut être produite. Lorsqu'il est plié plusieurs fois de suite, les choses peuvent devenir très chaudes. Ils ont ensuite créé des dispositifs monomoléculaires épais avec deux bornes qui fonctionnent de la même manière qu'une diode utilisant des molécules alky qui s'auto-assemblent en monocouches.
Pour tester leur concept, ils ont créé 512 de ces appareils, chacun à peine 3 centimètres carrés, puis a commencé à les soumettre à divers exercices de flexion. Les appareils étaient pliés sur des cylindres et des cure-dents, ils étaient tordus par plusieurs degrés de mouvement et étaient même pliés en hélice. Certains ont été pliés jusqu'à 1000 fois en succession rapide. Pendant tout ce temps, chacun est resté connecté via ses bornes à une source d'alimentation CC afin que les chercheurs puissent voir s'ils ont perdu leurs capacités de conduction.
L'équipe est heureuse d'annoncer qu'aucune défaillance n'a été rencontrée lors de ses tests, et après une inspection plus approfondie a constaté qu'aucune dégradation des composants ne s'est produite, prouver qu'ils disent, que le concept est solide. La prochaine étape sera bien sûr de voir si les appareils qui nécessitent trois broches, tels que les transistors peuvent résister au même degré d'abus. En cas de succès, le travail de l'équipe peut simplement ouvrir la voie à des appareils tels que des téléphones qui peuvent être pliés et rangés dans une poche arrière sans craindre de se casser en s'asseyant.
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