Un groupe de chercheurs de l'Université Waseda a mis au point des procédés et des matériaux pour des dispositifs électroniques autocollants ultrafins utilisant un film élastomère « nanofeuille », obtenir une facilité de production tout en préservant une élasticité et une flexibilité cinquante fois supérieures à celles des nanofeuillets polymères précédemment rapportés.

Cette recherche est publiée dans le Journal de la chimie des matériaux C édition en ligne, 1er fevrier, 2017.

L'électronique intelligente et les appareils portables ont plusieurs exigences pour une adoption généralisée, en particulier la facilité de fabrication et le confort de port. Les matériaux et les procédés développés par l'équipe de l'Université Waseda représentent d'énormes progrès dans les deux critères.

L'impression à jet d'encre des circuits et la fixation à basse température permettent la production de dispositifs électroniques durables et fonctionnels, mais aussi extrêmement fins et suffisamment flexibles pour être utilisés comme un appareil confortable, appareil adapté à la peau, tout en maintenant les propriétés de manipulation facile et la protection des films élastomères. A seulement 750 nm, le nouveau film est ultra-mince et flexible. Ces avancées pourraient aider à changer la nature des appareils électroniques portables, en passant d'objets tels que des montres-bracelets à des objets moins visibles qu'un pansement.

L'équipe Waseda a également mis au point une méthode d'assemblage de composants électroniques sans soudure, permettant des films élastomères plus minces et plus souples (SBS :polystyrène-polybutadiène-polystyrène). Le "câblage" conducteur est créé par impression jet d'encre, ce qui peut être fait avec une imprimante de type domestique sans avoir besoin de conditions de salle blanche. Plus loin, des lignes conductrices et des éléments tels que des puces et des LED sont connectés par prise en sandwich adhésive entre deux nanofeuillets élastomères, sans utiliser de collage chimique par soudure ou adhésifs conducteurs spéciaux.

Grâce à la simplicité, procédés à basse température, les structures ultrafines résultantes permettent une meilleure adhérence, sans utiliser de matière adhésive telle que du ruban adhésif ou de la colle, meilleure élasticité et confort pour les applications en contact avec la peau. Le nouveau système a été prouvé fonctionnel pendant plusieurs jours sur un modèle de peau artificielle.

Ces résultats ont été obtenus grâce à la collaboration entre trois spécialités :assemblage moléculaire et science des biomatériaux; robotique médicale et ingénierie de réadaptation; et systèmes micro-électromécaniques, grâce aux structures collaboratives de l'université Waseda.

Les utilisations de ces produits devraient inclure des interfaces homme-machine et des capteurs sous forme de tatouages ​​électroniques, comme des outils radicalement améliorés pour les domaines de la médecine, la santé et la formation sportive.

Ces applications font l'objet d'une enquête plus approfondie par l'Institut de recherche avancée sur le vieillissement actif de l'Université Waseda.