(Phys.org) — Imaginez une tablette ou un journal électronique qui pourrait se plier pour tenir dans une poche.

La technologie de ces appareils n'est peut-être pas si éloignée. Des chercheurs de la Northwestern University ont récemment développé une encre à base de graphène hautement conductrice et tolérante à la flexion, et ils l'ont utilisé pour imprimer des motifs de graphène à jet d'encre qui pourraient être utilisés pour des motifs extrêmement détaillés, électrodes conductrices.

Les motifs résultants sont 250 fois plus conducteurs que les tentatives précédentes d'impression de motifs électroniques à base de graphène et pourraient constituer un pas vers un faible coût, électronique pliable.

Un article décrivant la recherche, "Impression jet d'encre à haute conductivité, Motifs de graphène flexibles, " a été publié le 8 avril dans le Journal des lettres de chimie physique .

"Le graphène possède une combinaison unique de propriétés qui est idéale pour l'électronique de nouvelle génération, y compris une conductivité électrique élevée, flexibilité mécanique, et stabilité chimique, " a déclaré Mark Hersam, professeur de science et d'ingénierie des matériaux à la McCormick School of Engineering and Applied Science de Northwestern. "En formulant une encre imprimable par jet d'encre à base de graphène, nous avons maintenant une voie peu coûteuse et évolutive pour exploiter ces propriétés dans les technologies du monde réel. »

L'impression à jet d'encre a déjà été explorée comme méthode de fabrication de transistors, cellules solaires, et d'autres composants électroniques. C'est pas cher, capable d'imprimer de grandes surfaces, et peut créer des motifs sur une variété de substrats, ce qui en fait une option attrayante pour l'électronique de nouvelle génération.

L'impression jet d'encre avec du graphène - des feuilles de carbone ultra-minces avec une résistance et une conductivité exceptionnelles - est extrêmement prometteuse, mais cela reste un défi car il est difficile de récolter une quantité suffisante de graphène sans compromettre ses propriétés électroniques. Exfoliant, ou se briser, des matériaux tels que le graphite nécessitent souvent des conditions oxydantes qui rendent le matériau d'oxyde de graphène résultant moins conducteur que le carbone pur. Le graphène non oxydé vierge peut être obtenu par exfoliation, mais le procédé nécessite des solvants dont les résidus diminuent également la conductivité.

Les chercheurs de Northwestern ont développé une nouvelle méthode de production de masse de graphène qui maintient sa conductivité et peut être réalisée à température ambiante en utilisant de l'éthanol et de l'éthylcellulose pour exfolier le graphite. Ce procédé relativement propre minimise les résidus et donne une poudre avec une forte concentration de flocons de graphène de taille nanométrique, qui est ensuite mélangé à un solvant pour créer l'encre.

Les chercheurs ont démontré l'impression de l'encre en plusieurs couches, chacun 14 nanomètres d'épaisseur, pour créer des motifs précis. La conductivité de l'encre reste pratiquement inchangée, même fortement courbé, suggérant que les encres au graphène pourraient être utilisées pour créer des appareils électroniques pliables à l'avenir.