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Des nanotubes de carbone aux écrans souples

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Un nouveau substrat enrobé de nanotubes de carbone, à la fois flexible et transparent, a été mis au point par des chercheurs de l'Université de Jackson State (Mississippi) et dispose de propriétés étonnantes.

Un écran flexible à nanotubes de carbone. Crédit : université de Jackson State

La réalisation de circuits électroniques transparents souples se heurtait jusqu'ici à deux obstacles principaux. Les électrodes transparentes étaient généralement composées d'oxyde d'indium dopé à l'étain ou ITO (Indium tin oxide en anglais), un mélange d'indium (In2O3) et d'oxyde d'étain (SnO2), généralement dans la proportion 90 % - 10 %. Malheureusement, ce matériau perd sa conductivité à la flexion. Des polymères organiques présentent une alternative intéressante, mais ils se décomposent au contact de l'air.

Quinton Williams et d'autres chercheurs de l'université de Jackson State, ont découvert une nouvelle possibilité à base de nanotubes de carbone dopés au bore. Ceux-ci sont étalés en couche mince sur un film de polyéthylène téréphtalate, ou PET (dont on fait les bouteilles plastique) de 20 nanomètres d'épaisseur, obtenant un matériau transparent à 98 % qui fournit d'excellentes propriétés mécaniques et électriques.

Des électrodes formées de ce matériau ont été créées et utilisées pour fabriquer un dispositif électroluminescent flexible. L'anode et la cathode sont transparentes, et conservent intactes leurs propriétés même lorsqu'elles sont à plusieurs reprises tordues, pliées ou roulées, cela quelles que soient les conditions de température ou d'humidité.

Les applications envisagées

Parmi les applications privilégiées de ce type de support, on trouve bien sûr le papier électronique et les écrans flexibles. Mais beaucoup d'autres possibilités apparaissent, à base de dispositifs incroyablement minces et peu coûteux qui pourraient être portés ou cousus dans les vêtements. Les militaires ne sont pas en reste et envisagent déjà des types de signalisation ou même de cartes aussi légères et flexibles que les modèles papier actuels, mais au contenu dynamique afin d'informer des troupes sur l'avancement ou la position d'un ennemi.

Reste que même si toutes ces applications ne sont pas envisageables dans un avenir immédiat, leur généralisation pourrait contribuer à réduire de façon significative le prix de fabrication des nanotubes de carbone.

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