Des scientifiques de l'Université du Sussex ont peut-être trouvé une solution au problème de longue date des écrans de smartphones fragiles.

Le professeur Alan Dalton et son équipe ont développé une nouvelle façon de fabriquer des écrans tactiles pour smartphones moins chers, moins cassant, et plus respectueux de l'environnement. En plus de ça, la nouvelle approche promet également des appareils moins énergivores, sont plus réactifs, et ne ternit pas à l'air.

Le problème est que l'oxyde d'indium-étain, qui est actuellement utilisé pour fabriquer des écrans de smartphones, est cassant et cher. Le constituant principal, indium, est également un métal rare et est écologiquement dommageable à extraire. Argent, qui s'est avéré être la meilleure alternative à l'oxyde d'indium et d'étain, est aussi cher. La percée des physiciens de l'Université du Sussex a été de combiner des nanofils d'argent avec du graphène, un matériau carboné bidimensionnel. Le nouveau matériau hybride correspond aux performances des technologies existantes à une fraction du coût.

En particulier, la manière dont ces matériaux sont assemblés est nouvelle. Le graphène est une seule couche d'atomes, et peut flotter sur l'eau. En créant un tampon – un peu comme un tampon de pomme de terre qu'un enfant pourrait fabriquer – les scientifiques peuvent ramasser la couche d'atomes et la déposer sur le film de nanofil d'argent selon un motif. Le tampon lui-même est fabriqué à partir de poly(diméthylsiloxane) - le même type de caoutchouc de silicone utilisé dans les ustensiles de cuisine et les implants médicaux.

Professeur Dalton, de l'École des sciences mathématiques et physiques de l'Université du Sussex, dit:

« Alors que les nanofils d'argent ont déjà été utilisés dans les écrans tactiles, personne n'a essayé de les combiner avec du graphène. Ce qui est excitant dans ce que nous faisons, c'est la façon dont nous posons la couche de graphène. On fait flotter les particules de graphène à la surface de l'eau, puis ramassez-les avec un tampon en caoutchouc, un peu comme un timbre de patate, et posez-le sur le film de nanofil d'argent selon le motif que nous aimons.

« Et cette technique révolutionnaire est intrinsèquement évolutive. Il serait relativement simple de combiner des nanofils d'argent et du graphène de cette manière à grande échelle à l'aide de machines de pulvérisation et de rouleaux à motifs. Cela signifie que les écrans de téléphones portables fragiles pourraient bientôt appartenir au passé.

"L'ajout de graphène au réseau de nanofils d'argent augmente également sa capacité à conduire l'électricité d'un facteur dix mille environ. Cela signifie que nous pouvons utiliser une fraction de la quantité d'argent pour obtenir la même chose, ou mieux, performance. En conséquence, les écrans seront plus réactifs et utiliseront moins d'énergie."

Dr Matthieu Large, chercheur principal sur le projet au sein de la School of Mathematical and Physical Sciences de l'Université du Sussex, dit:

"Bien que l'argent soit aussi un métal rare, comme l'indium, la quantité dont nous avons besoin pour recouvrir une zone donnée est très faible lorsqu'elle est combinée avec du graphène. Étant donné que le graphène est produit à partir de graphite naturel - qui est relativement abondant - le coût de fabrication d'un capteur tactile diminue considérablement.

"L'un des problèmes avec l'utilisation de l'argent est qu'il se ternit dans l'air. Ce que nous avons découvert, c'est que la couche de graphène empêche que cela se produise en empêchant les contaminants dans l'air d'attaquer l'argent.

"Ce que nous avons également vu, c'est que lorsque nous plions les films hybrides à plusieurs reprises, les propriétés électriques ne changent pas, alors que vous voyez une dérive dans les films sans graphène que les gens ont développés auparavant. Cela ouvre la voie au développement d'un jour des appareils complètement flexibles."

Le papier, "Dépôt par transfert mécanique sélectif de films de graphène de Langmuir pour électrodes hybrides à nanofils d'argent haute performance", est publié dans la revue American Chemical Society Langmuir .