Électronique biodégradable

19 mai 2017, 10:45
Semi-conducteur flexible et biodégradable, récemment développé par des ingénieurs de l’université Stanford, étendu sur un cheveu. Image : Bao lab.
Semi-conducteur flexible et biodégradable, récemment développé par des ingénieurs de l’université Stanford, étendu sur un cheveu. Image : Bao lab.
Avec la prolifération des smartphones et des appareils personnels connectés, entre autres, l’électronique est omniprésente dans notre vie quotidienne, avec pour conséquence une quantité croissante de déchets électroniques. Selon une étude réalisée dans le cadre du Programme des Nations unies pour l'environnement, près de 50 millions de tonnes de déchets électroniques ont été produites en 2017 — soit une augmentation de plus de 20 % par rapport à 2015.
Préoccupés par cette accumulation croissante, Zhenan Bao, ingénieur de l’université Stanford, et son équipe, ont décidé de repenser la technologie électronique pour prendre en compte l'élimination des appareils. Ce qui les a conduits à créer un appareil électronique flexible et facilement dégradable par un acide faible comme le vinaigre. Les résultats de leurs travaux ont été publiés le 1er mai aux États-Unis sur le site de l’Académie nationale des sciences (PNAS).

Outre le polymère, qui est pour l'essentiel une matière plastique flexible et conductrice, l’équipe a développé un circuit électronique dégradable et un nouveau substrat biodégradable destiné au montage des composants, moulable et suffisamment flexible pour s’adapter à toutes les surfaces, des plus lisses aux plus rugueuses. En fin de vie, un appareil électronique ainsi conçu peut donc se transformer, par dégradation, en composants non toxiques.

L’équipe a constaté qu'en modifiant la structure chimique du matériau flexible, elle se désagrégeait sous l’effet de faibles contraintes. « Nous avons imaginé de fabriquer ces molécules en adoptant un type particulier de liaison chimique qui permette de préserver la possibilité, pour un électron, de se déplacer librement le long de la molécule », précise Zhenan Bao. « Mais il se trouve que cette liaison chimique est sensible aux acides faibles, même moins forts que le vinaigre ». Résultat : un matériau capable de transmettre un signal électronique, mais dégradable au moyen de procédés légers.

Les chercheurs ont choisi la cellulose pour créer le substrat servant de support au circuit électronique et au polymère, cette même cellulose qui entre dans la composition du papier. Sauf que l’équipe a modifié les fibres pour que ce « papier »devienne un film mince, transparent et flexible, mais facilement dégradable.

De là à envisager de porter ces circuits électroniques à même la peau ou de les implanter dans le corps, il n’y a qu'un pas....

Source : Stanford News Service
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