Un maillage submicrométrique de nanofils d'argent, transparent à la lumière, très conducteur d'électricité, souple et extensible, et simple à fabriquer, a été développé par des chercheurs de la KAUST. Le matériau pourrait trouver une utilisation dans les affichages électroniques flexibles, capteurs, des cellules solaires ou encore des incubateurs pour nouveau-nés.

"L'idée m'est venue quand j'étais à l'hôpital avec mon fils, qui était dans un incubateur, " se souvient Atif Shamim. " Je m'inquiétais de l'exposition des bébés à tous les rayonnements électromagnétiques de la pièce, " dit-il. Alors que les métaux opaques sont bien connus pour leur conductivité électrique, servant de blocs au rayonnement électromagnétique, ils ne sont généralement pas transparents ou étirables. "Nous ne voulions pas protéger les incubateurs contre les radiations en utilisant du métal car nous ne serions alors pas en mesure de voir les nourrissons, " il explique.

Il existe des films imprimés de nanofils métalliques dans lesquels les nanofils métalliques conducteurs sont si fins que la lumière peut passer entre eux. Cependant, il a été difficile de créer directement des feuilles de nanofils qui ont simultanément une conductivité élevée, haute transparence, souplesse et extensibilité. "Maintenant, nous avons trouvé une solution à ce problème, " explique Weiwei Li, chercheur postdoctoral dans l'équipe de Shamim.

D'abord, l'équipe a affiné la méthode de fabrication des nanofils d'argent, adapter le protocole précédent pour fabriquer de plus grandes quantités de nanofils plus longs. Les nanofils pourraient être utilisés directement dans une nouvelle formulation d'encre qui a entraîné une couche uniforme d'argent lorsqu'elle est appliquée par sérigraphie sur un substrat flexible.

Grâce à la longueur des nanofils, l'équipe pourrait atteindre une conductivité élevée avec un revêtement relativement clairsemé de nanofils, qui à son tour a amélioré la transparence optique. Dans une dernière étape de fabrication, l'équipe a utilisé le frittage laser pour souder ensemble des nanofils adjacents aux points de contact :cela a encore amélioré la conductivité électrique tout en réduisant l'épaisseur de la couche d'argent et en laissant passer encore plus de lumière. Le matériau a conservé ses performances électriques même après 1000 cycles d'étirement-libération et 1000 cycles de pliage.

L'équipe a testé les performances de leur matériau en imprimant l'encre conductrice selon des motifs qui lui ont permis d'absorber des longueurs d'onde prédéterminées de rayonnement électromagnétique. "Avec le grand nombre d'appareils sans fil, nous sommes tous exposés au rayonnement électromagnétique en permanence, " dit Li. "Nous avons conçu des absorbeurs électromagnétiques spéciaux en utilisant notre encre transparente qui peut absorber plus de 90 pour cent des signaux électromagnétiques dans une bande de fréquence spécifique, " il explique.

"Nous pensons que ce travail profitera au développement de futurs flexibles, électronique conductrice transparente et extensible à faible coût et à grande échelle, " dit Chamim.

D'autres applications potentielles incluent les revêtements absorbant les radars pour couvrir la surface incurvée des avions de combat, les rendant invisibles aux systèmes radar ennemis.