Certains des extraits les plus délicieux des films de Harry Potter ont trait à la première page du Daily Prophet, le journal sorcier présentant des photos qui bougent comme des gifs.
«À Harry Potter, c'est magique», déclare Jonathan Coleman, scientifique en matériaux au Trinity College de Dublin. "Mais pour nous, c'est la technologie."
Coleman et son équipe ont créé les tout premiers transistors imprimés entièrement en nanomatériaux 2D. En d’autres termes, ils ont créé une électronique totalement plate qui peut potentiellement être imprimée à très bas prix. Ces produits électroniques imprimés pourraient avoir plusieurs utilisations. Ils pourraient, par exemple, être utilisés pour remplacer les étiquettes de prix traditionnelles dans un supermarché. Au lieu d’avoir un employé muni d’un pistolet à étiquettes manipulant les prix changeants, les étiquettes électroniques pourraient se mettre à jour automatiquement. Ils pourraient faire des passeports qui se renouvellent, ou des bouteilles de vin qui vous indiquent quand ils sont stockés à une température trop chaude. Comme dans le scénario Harry Potter, ils pourraient être utilisés pour créer des journaux en mouvement, des affiches et des jaquettes de livres.
Coleman envisage de fusionner cette technologie avec l’Internet des objets pour rendre même les articles les plus ordinaires connectés. Votre boîte de lait pourrait maintenant être connectée à Internet via son étiquette et s’adresser directement à votre smartphone pour vous avertir de son épuisement ou de son épuisement. La fenêtre de votre chambre pourrait offrir des mises à jour météorologiques continues.
«Si vous pouvez imprimer des appareils électroniques à très bas prix, vous pouvez imaginer des choses presque inimaginables», déclare Coleman.
L'électronique imprimée existe sous une forme quelconque depuis environ 30 ans. L'avantage de ces nouveaux transistors par rapport aux anciennes électroniques imprimées est lié à leurs matériaux de construction. Alors que la plupart des composants électroniques imprimés sont fabriqués à partir de polymères, cette nouvelle invention est constituée de graphène. Le graphène, un nanomatériau très controversé, est un réseau bidimensionnel en nid d'abeille de carbone d'un seul atome d'épaisseur. Il est fort, léger et extrêmement bon conducteur, sans compter que - et surtout - c'est bon marché.
"Il est fait de graphite et le graphite est juste quelque chose qui a été creusé dans le sol", a déclaré Coleman.
En plus d'être moins cher, la nouvelle électronique imprimée en 2D devrait être de bien meilleure qualité que les versions actuelles, déclare Coleman. Les types existants ont un certain nombre de limitations de performances liées à la stabilité et à la conversion d'énergie.
Les transistors ont été imprimés en utilisant des nanofeuilles de graphène comme électrodes, avec du disélénure de tungstène et du nitrure de bore (deux autres nanomatériaux) comme les autres parties du transistor. Les nanomatériaux sont produits en liquide, une méthode développée par Coleman. Les nanofeuilles obtenues sont plates et (relativement) larges, et peuvent être conductrices, isolantes ou semi-conductrices en fonction du matériau.
La recherche a été publiée ce mois-ci dans la revue Science .
Coleman estime qu'il faudra peut-être une dizaine d'années avant que les produits intégrant cette technologie soient suffisamment bons pour être commercialisés. Il s’agit d’un délai relativement court, dit-il, car les nanomatériaux tels que le graphène suscitent un grand intérêt dans le monde entier, et que de nombreux scientifiques s’efforcent d’optimiser de tels produits. Ses propres recherches font partie du Graphene Flagship, une initiative d'un milliard d'euros financée par l'UE visant à promouvoir les innovations en matière de graphène pouvant être utilisées par le public.
«C'est à une distance touchante», dit-il. "Nous savons ce qu'il faut faire, c'est juste une question de le faire, et l'argent est en place."
L'électronique imprimée en 2D ne représente qu'une utilisation potentielle de nanomatériaux comme le graphène. D'autres utilisations à l'étude comprennent des batteries à charge extrêmement rapide, des éponges pour nettoyer les déversements de pétrole et des panneaux solaires qui fonctionnent même sous la pluie.
«Les nanomatériaux ont toute une série de propriétés formidables qui, je le crois fermement, vont changer le monde en nous permettant d'améliorer la qualité et la productivité des applications et de leurs applications», a déclaré Coleman. «Nous sommes sur le point de commencer à voir une première révolution technologique et nous allons voir des choses incroyables au cours des dix prochaines années.»
