Une nouvelle forme de fabrication électronique qui intègre des nanofils de silicium dans des surfaces flexibles pourrait conduire à de nouvelles formes radicales d'électronique pliable, disent les scientifiques.

Dans un nouvel article publié aujourd'hui dans la revue Microsystèmes et nano-ingénierie , Des ingénieurs de l'Université de Glasgow décrivent comment ils ont pour la première fois pu « imprimer » à un prix abordable des nanofils semi-conducteurs à haute mobilité sur des surfaces flexibles pour développer des couches électroniques ultra-minces hautes performances.

Ces surfaces, qui peut être plié, fléchi et tordu, pourrait jeter les bases d'un large éventail d'applications, y compris les écrans vidéo, dispositifs améliorés de surveillance de la santé, dispositifs implantables et peau synthétique pour prothèses.

Le document est le dernier développement du groupe de recherche Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST) de l'Université de Glasgow, dirigé par le professeur Ravinder Dahiya.

L'équipe BEST a déjà développé des technologies innovantes, notamment l'énergie solaire, « peau électronique » flexible pour une utilisation dans les prothèses et les capteurs de santé extensibles qui peuvent surveiller les niveaux de pH de la sueur des utilisateurs.

Dans leur papier, l'équipe de recherche décrit comment ils ont fabriqué des nanofils semi-conducteurs à partir d'oxyde de silicium et de zinc et les ont imprimés sur des substrats flexibles pour développer des dispositifs et des circuits électroniques. Dans le processus, ils ont découvert qu'ils pouvaient produire des nanofils de silicium uniformes qui s'alignaient dans la même direction, contrairement au plus aléatoire, arrangement en forme de branche d'arbre produit par un procédé similaire pour l'oxyde de zinc.

Étant donné que les appareils électroniques fonctionnent plus rapidement lorsque les électrons peuvent fonctionner en ligne droite au lieu d'avoir à négocier des virages et des virages, les nanofils de silicium étaient les mieux adaptés pour être utilisés dans leurs surfaces flexibles.

De là, l'équipe s'est engagée dans une série d'expériences pour imprimer les fils sur des surfaces flexibles avec un dispositif d'impression qu'ils ont développé et construit dans leur laboratoire. Après une série d'expériences, ils ont pu trouver la combinaison optimale de pression et de vitesse pour imprimer efficacement les nanofils à chaque fois.

Le professeur Dahiya a déclaré :« Ce document marque une étape très importante sur la voie d'une nouvelle génération d'électronique flexible et imprimée. Afin que les futurs appareils électroniques intègrent la flexibilité dans leur conception, l'industrie doit avoir accès à des une électronique performante et réalisable à moindre coût et sur de grandes surfaces.

« Avec ce développement, nous avons parcouru un long chemin pour atteindre toutes ces marques. Nous avons créé un système d'impression par contact qui nous permet de créer de manière fiable une électronique flexible avec un degré élevé de reproductibilité, ce qui est une étape vraiment excitante vers la création de toutes sortes de pliables, flexible, nouveaux appareils torsadés.

"Nous venons d'obtenir un financement supplémentaire que nous utiliserons pour intensifier davantage le processus, le rendant plus facilement applicable à des fins industrielles, et nous sommes impatients de bâtir sur ce que nous avons déjà réussi à accomplir."

Le papier, intitulé « Intégration hétérogène de nanofils semi-conducteurs imprimés par contact pour des dispositifs haute performance sur de grandes surfaces », est publié dans Microsystèmes et nano-ingénierie .