Des circuits électriques extensibles et déformables

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Trois chercheurs, deux de l'Université Northwestern et un autre de l'Université de l'Illilois, ont amélioré leur technologie "pop-up" pour créer des circuits qui peuvent être sujet à n'importe quelle déformation complexe dont la torsion. De tels composants pourraient être utilisés là où la technologie plate actuelle n'est pas applicable, comme sur le corps humain.

Historiquement les composants électroniques sont restés plats et indéformables du fait que le silicium est cassant et inflexible. N'importe quel pli ou déformation les rendaient inutilisables. Huang and Rogers ont alors développé une méthode pour fabriquer des circuits extensibles (jusqu'à 140%) et pouvant être assujettis à des torsions extrêmes. Cette technologie émergente pourrait être utilisée pour concevoir de nouveaux détecteurs flexibles, des transmetteurs, des nouvelles cellules photovoltaïques ou encore des nouveaux outils dans le médical ou l'athlétisme.

L'Intel 4004, considéré comme le premier
microprocesseur de l'histoire… en silicium

Le partenariat entre ces 2 chercheurs, dans lequel Huang se concentre sur la théorie alors que Rogers se consacre aux expériences, a déjà été fructueux par le passé. En 2005 ils avaient développé un modèle de circuit extensible dans une direction sans altérer les propriétés d'origine. Les résultats ont été publiés dans le journal Science en 2006.

Par la suite, les chercheurs ont développé une nouvelle technologie permettant de placer les circuits sur une surface courbée. Cette technologie utilise un réseau de portions de circuit nommées "islands" d'approximativement 100 micromètres carré qui sont connectées par des "pop-up bridges" c'est-à-dire des fils d'or formant des ponts entre les portions et ayant la capacité de se déformer dans toutes les directions. Les éléments du circuit quant à eux sont si petits que placés sur une surface courbée, ils ne se déforment pas, un peu comme des immeubles à la surface de la Terre. Selon Huang "Pour un grand nombre d'applications comme l'installation d'un détecteur sur le corps humain, les composants électroniques ont besoin non seulement de pouvoir se plier et se détendre mais aussi de pouvoir se contorsionner. Maintenant ils peuvent s'accommoder à n'importe quelle déformation".

Leurs recherches ont été publiées en ligne sur le site Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) et apparaît sur la couverture du 2 décembre du même journal. Ce projet a été financé par la NSF et le Département d'état de l'énergie (NoE). Huang et Rogers concentrent maintenant leur recherche sur une utilisation très prometteuse de cette technologie: les panneaux solaires. Ils ont publié un article en couverture du journal Nature Materials au mois de novembre, décrivant un nouveau type de cellules solaires en silicium pouvant former des panneaux solaires flexibles et transparents. Ils pourraient alors être utilisés sur des corps humains ou des fenêtres même courbées.

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Roy

Ouah :houla: qu'est ce qu'on va inventer durant les 20 prochaines années à votre avis.
J'ai pas bien compris comment les fils d'or ne peuvent pas se déformer

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buck

Sisi ils se deforment.
Ce sont les elments de la puce qui eux ne bougent pas. En gros tu as des iles de micro puces (non deformable) qui sont reliees entre elles pour les fils d'or. Le materiau sur lequel sont les puces est flexible et comme les fils d'or sont eux aussi deformables , l'ensemble peut se deformer

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Maulus

Je trouve toujours dommage de ne pas voir ce genre d'innovation plus rapidement dans le commerce...
Il faudrait trouver un principe pour que la pointe de la technologie passe plus rapidement de l'étude à la commercialisation.

Notre niveau technologique pourrait évoluer plus rapidement, une innovation comme ça, c'est énorme !
Et il y en a des similaire tous les mois presque...

VI
Victor

Un scaphandre sensoriel pour interactions en 3D c'est possible ?

TH
theta

Ca va valoir de l'or, cette technologie ;-)
Je me demande quel système sera mis en place pour fiabiliser les soudures des fils d'or sur le substrat (point faible pendant les déformations).
Ca va être un petit casse-tête pour industrialiser cette technique en assurant un minimum de qualité.

JH
Jho

Ces petits fils d'or ne risquent-ils pas de rompre sous une déformation incessante?

Ma première vision concernant cette nouveauté n'est pas une "nouvelle technologie" mais plutôt un nouveau compromis :heink:
On fera quoi pour que ca soit encore plus flexible? On réduira encore les parcelles de circuit? On agrandira la séparation entre les parcelles? Et ce sera une autre course comme les micro-processeurs... Point négatif...

Pour moi, la nouvelle technologie serait plutôt un substitut au silicium qui serait lui flexible.

M'enfin bon au moins ca avance, et cette nouveauté propose de nombreuses applications. Point positif.

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buck

c#est pas un compromis non plus

Pour les fils d'or, on sait comment ca se comporte, le bonding est pas mal utilise. Le seul pb doit venir des soudures

ED
Edina

bon comme je suis nouvelle ici, je voudrais
vous demander si il y a des articles sur l'électricité en général?? :)

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buck

je ne crois pas mais si tu as des questions n'hesite pas a les poser

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Maulus

Bienvenue Edina :)