Des chercheurs de l'Université de Houston ont développé un nouveau conducteur électrique extensible et transparent, amenant le potentiel d'un téléphone portable entièrement pliable ou d'un téléviseur à écran plat qui peut être plié et porté sous votre bras plus près de la réalité.

Zhifeng Ren, physicien à l'Université de Houston et chercheur principal au Texas Center for Superconductivity, a déclaré qu'il y avait depuis longtemps des recherches sur les appareils électroniques portables qui pourraient être enroulés ou facilement transportés. Mais un matériau transparent et possédant à la fois la flexibilité et la conductivité nécessaires s'est avéré insaisissable - certains matériaux ont deux des composants, mais jusqu'à maintenant, en trouver un avec les trois est resté difficile.

Les électrodes en nanomesh d'or produites par Ren et ses associés de recherche Chuan Fei Guo et Tianyi Sun à UH, avec deux collègues de l'Université Harvard, fournir une bonne conductivité électrique ainsi que la transparence et la flexibilité, rapportent les chercheurs dans un article publié en ligne mardi dans Communication Nature .

Le matériau a également des applications potentielles pour les dispositifs biomédicaux, dit Ren, auteur principal sur le papier. Les chercheurs ont rapporté que les électrodes en nanomesh d'or, produit par la nouvelle lithographie aux joints de grains, n'augmente que légèrement la résistance, même à une contrainte de 160 pour cent, ou après 1, 000 cycles à une déformation de 50 pour cent. Le nanomesh, un réseau de nanofils d'or entièrement interconnectés, a une bonne conductivité électrique et transparence, et a "l'extensibilité ultra-élevée, " selon le journal.

Et contrairement à l'argent ou au cuivre, le nanomesh d'or ne s'oxyde pas facilement, ce qui, selon Ren, provoque une forte baisse de la conductivité électrique dans les nanofils d'argent et de cuivre. Guo a déclaré que le groupe était le premier à créer un matériau transparent, extensible et conducteur, ainsi que le premier à utiliser la lithographie aux joints de grains dans cette quête. Plus important, il a dit, c'est le premier à offrir un mécanisme clair pour produire une extensibilité ultra-élevée.

La lithographie aux joints de grains impliquait un processus de métallisation par lift-off bicouche, qui comprenait une couche de masque d'oxyde d'indium et une couche sacrificielle d'oxyde de silicium et offre un bon contrôle sur les dimensions de la structure maillée.

"C'est très utile dans le domaine de l'électronique pliable, " a déclaré Guo. " Il est beaucoup plus transportable. " Sun a noté que le fabricant d'électronique coréen Samsung a présenté un téléphone portable avec un écran pliable en octobre; LG Electronics a présenté un téléphone portable incurvé qui est maintenant disponible en Asie.

Mais ni l'un ni l'autre n'est vraiment pliable ou extensible, au lieu de cela légèrement incurvé pour mieux s'adapter au visage de l'utilisateur. "Pour ce genre d'appareil, nous avons besoin de quelque chose de flexible, transparent, " Sun a dit d'un téléphone pliable. " Si nous voulons faire avancer cette technologie, nous avons besoin d'autre chose, et l'autre chose pourrait être la technologie que nous développons."

Ren a noté que, bien que le nanomesh d'or soit supérieur aux autres matériaux testés, même il s'est cassé et la résistance électrique a augmenté lorsqu'il a été étiré. Mais il a déclaré que la conductivité avait repris lorsqu'elle était revenue aux dimensions d'origine.

Cela ne s'est pas avéré vrai avec l'argent, il a dit, probablement à cause d'une forte oxydation. Le travail à l'Université de Houston a été financé par le ministère de l'Énergie, tandis que celui de Harvard a été financé par une subvention de la National Science Foundation.