Les nanotubes de carbone montrent du potentiel, mais aussi de nombreux défis, pour la fabrication de flexibles, électronique portable, selon une revue de recherche en Science et technologie des matériaux avancés .

Les scientifiques développent flexible, dispositifs optoélectroniques extensibles et portables, tels que des capteurs corporels qui pourraient fournir une surveillance continue de la pression artérielle d'une personne. Cependant, le jury est toujours sur les meilleurs matériaux à utiliser pour la fabrication de ces appareils. Les nanotubes de carbone (CNT) sont prometteurs et présentent certains défis.

Ying Zhou et Reiko Azumi de l'Institut national japonais des sciences et technologies industrielles avancées ont passé en revue les dernières recherches sur l'utilisation des nanotubes de carbone dans la fabrication d'un composant important des dispositifs optoélectroniques appelés films conducteurs transparents (TCF). Ce sont des films minces d'un matériau optiquement transparent et électriquement conducteur. Le marché des TCF devrait atteindre 1,2 milliard de dollars d'ici 2025. Actuellement, ils sont fabriqués à partir d'oxyde d'indium et d'étain (ITO), qui présente l'avantage d'excellentes propriétés de conduction électrique mais l'inconvénient d'une mauvaise flexibilité, ce qui le rend impropre aux appareils portables.

Les chercheurs étudient plusieurs alternatives à l'ITO pour la fabrication de TCF. Les dispositifs à base de nanotubes de carbone sont parmi ceux qui sont prometteurs. Les NTC sont des tubes cylindriques de taille nanométrique à haute conductivité électrique théorique. Les NTC ont baissé de prix en raison de leur commercialisation pour des applications telles que les systèmes de filtration d'eau, équipement sportif, et batteries et conducteurs, par exemple, et les prix pourraient être encore réduits en améliorant les procédés de fabrication.

Appareils de détection, tels que les écrans tactiles portables, sont l'application la plus prometteuse pour les films conducteurs transparents à base de NTC. Deux entreprises japonaises utilisent déjà des CNT pour fabriquer des écrans tactiles pour l'électronique mobile. LED organiques (OLED), qui sont déjà utilisés pour fabriquer du diluant, des écrans TV plus légers et plus performants, sont une autre application prometteuse pour les TCF à base de CNT. Mais d'autres matériaux utilisés dans leur fabrication, tels que les nanofils métalliques, ont une conductivité et une transparence plus élevées et se traduisent ainsi par de meilleures performances.

« Sur la base de l'aperçu de la fabrication, propriétés et applications possibles des TCF à base de CNT, on peut conclure que les TCF à base de NTC actuels ne répondent toujours pas aux exigences de performance/coût pour un usage industriel, " écrivent les chercheurs dans leur revue publiée dans la revue Science et technologie des matériaux avancés . Les coûts de fabrication doivent être réduits tandis que leur conductivité et leur transparence doivent être améliorées, ils disent.

Les chercheurs recommandent que les futures études s'appuient sur la flexibilité et l'extensibilité des TCF à base de CNT en améliorant leur fabrication et leur conductivité pour en faire des candidats dignes de l'optoélectronique portable.