L'équipe GenesInk

Les transistors imprimés permettent de passer à l'échelle des prototypes de systèmes

Les premières démonstrations de faisabilité permettant la réalisation de sous-systèmes fabriqués par impression viennent d'être menées à bien grâce à une technologie de transistors de deuxième génération. Cette avancée ouvre la voie au développement de démonstrateurs d'applications dotés d'une intégration électronique optimisée.

Développée depuis plus de 10 ans au Liten, un institut de CEA Tech, l’électronique imprimée sur des supports organiques souples a franchi une étape importante dans le cadre du projet européen ATLASS. Alors que la validation du concept avait déjà été réalisée à l’échelle de composants et de circuits simples, l’impression de transistors sur des substrats en plastique n’avait pas encore été démontrée sur une ligne pilote offrant des niveaux de performance et d’efficacité suffisants pour la fabrication de circuits et de sous-systèmes complexes. C’est désormais chose faite !

En étroite collaboration avec des fournisseurs d'encre et de matériel d'impression, Liten a optimisé les matériaux et le procédé d'impression (y compris la gravure des rouleaux d'impression) afin d'atteindre les niveaux d'efficacité nécessaires à la montée en série. La fiabilité du procédé a également été améliorée pour atteindre un taux de défauts quasi nul et une reproductibilité parfaite des composants. Plusieurs échantillons, comprenant de quelques centaines à quelques milliers de transistors, ont été produits sans aucun défaut (composants fonctionnels à 100 %). Ce travail d’optimisation et de maturation a permis le prototypage et la réalisation de démonstrateurs fonctionnels basés sur des circuits de transistors imprimés dans le domaine de l’Internet des objets et des surfaces de capteurs intelligentes. L’intérêt de cette technologie va désormais être évalué pour diverses applications.

Lien vers le site web du CEA (en français)

Des chercheurs du MIT ont mis au point une méthode simple et peu coûteuse permettant d'imprimer en 3D des films ultra-fins dotés de propriétés « piézoélectriques » hautement performantes, qui pourraient être utilisés pour fabriquer des composants destinés à l'électronique flexible ou à des biocapteurs hautement sensibles.

Les dispositifs haute fréquence sont des éléments clés de l’électronique de pointe, utilisés dans un large éventail d’applications passionnantes telles que la navigation inertielle, les communications, la conversion de puissance, la médecine et le calcul parallèle. Cependant, les dispositifs piézoélectriques haute fréquence fabriqués par impression 3D n’ont pas encore fait leurs preuves en raison des lacunes liées aux propriétés du matériau transducteur imprimé et à l’épaisseur de film pouvant être atteinte. Dans cette étude, nous présentons le premier dispositif piézoélectrique imprimé à température ambiante.

Pour en savoir plus : page Web du MIT

Dans le cadre d'un partenariat avec Eiffage Energie Systèmes, Les Maraichers Nantais et le Groupe Olivier, des films photovoltaïques ASCA® ont été installés dans des serres industrielles situées près de Nantes. Couvrant une superficie de 43 m² et mis en œuvre selon trois méthodes différentes, ce projet vise à démontrer les avantages du film photovoltaïque organique ASCA® et sa capacité à répondre aux besoins spécifiques des producteurs.

Avec cette démonstration, les producteurs et Eiffage Energie Systèmes souhaitent évaluer l'apport du film photovoltaïque organique, à la fois en tant que solution énergétique à faible empreinte carbone et en tant que régulateur de la luminosité et des conditions thermiques.

Pour en savoir plus : site web d'ARMOR

Des ingénieurs de Stanford ont mis au point un procédé permettant de détecter les signaux physiologiques émis par la peau à l'aide de capteurs qui se collent comme des pansements et transmettent sans fil les données à un récepteur fixé sur les vêtements.

Leur objectif était de créer une technologie confortable et facile à utiliser, sans piles ni circuits rigides. La conception a finalement abouti grâce à des variantes de la technologie RFID. Cette technologie, similaire à celle utilisée dans une carte d’identité, fonctionne ainsi : lorsque la personne présente sa carte devant un récepteur RFID, une antenne intégrée à la carte capte l’énergie RFID émise par le récepteur, l’utilise pour générer un code et le renvoie vers le récepteur. L'autocollant BodyNet fonctionne de manière similaire à une carte d'identité. Il est également doté d'une antenne qui capte l'énergie RFID émis par le récepteur et la transmet aux capteurs intégrés au vêtement pour les alimenter. Les données sont ensuite transmises depuis la peau et renvoyées vers le récepteur.

À l'aide d'une encre métallique, les chercheurs sérigraphient une antenne et un capteur sur un autocollant extensible conçu pour adhérer à la peau et surveiller le pouls ainsi que d'autres indicateurs de santé, puis transmettent ces données à un récepteur fixé sur les vêtements de la personne.

Pour en savoir plus : site web de Stanford

Une capacité inattendue des cellules à déformer le métal détermine la sécurité des nanofils d’argent — des nanomatériaux hautement conducteurs, mille fois plus fins qu’un cheveu humain, utilisés dans les écrans tactiles de nouvelle génération destinés aux smartphones et à l’électronique grand public —, comme l’a découvert une équipe internationale de scientifiques comprenant des chercheurs de l’Université de Floride.

Les encres GenesInk TranDuctive® à base de nanofils d'argent sont prêtes pour la production et pour la prochaine génération d'écrans tactiles !

Pour en savoir plus, rendez-vous sur Université de Floride

Face à l'engouement croissant pour les dispositifs à base de films conducteurs transparents, il est nécessaire de mettre au point des formulations moins coûteuses et plus souples. CLEARSILVER a été le pionnier d'un procédé d'impression à base de nano-argent et de nano-oxyde de zinc adapté aux applications photovoltaïques organiques et aux diodes électroluminescentes organiques.

Le projet CLEARSILVER, relevant de l'instrument PME du programme Horizon 2020 et coordonné par GenesInk, s'est achevé avec succès en février 2019. CLEARSILVER a mis au point un procédé d'impression à base de nanocuarze et de nano-oxyde de zinc adapté aux applications photovoltaïques organiques et aux diodes électroluminescentes organiques.

En savoir plus : https://cordis.europa.eu/project

Le Dr Anusha Withana, de l'université de Sydney, a mis au point une « peau électronique », c'est-à-dire un ruban adhésif ultra-fin et extrêmement souple sur lequel il est possible d'imprimer des circuits électroniques. Une fois appliqué, ce ruban permettrait aux utilisateurs de contrôler des appareils, de recevoir des informations et, surtout, de percevoir des sensations grâce à des vibrations similaires à celles d'un téléphone portable.

Cela ouvre la voie à de nombreuses applications : une personne équipée d’une main robotisée pourra ainsi percevoir la chaleur d’une tasse ou évaluer la pression à exercer sur un objet. Un patient victime d’un AVC pourrait disposer d’une interface personnalisée dotée de capteurs mesurant ses progrès et lui fournissant un retour d’information. Un chirurgien pratiquant une intervention à distance pourrait bénéficier de la même sensation de pression ou de la même dextérité que s’il était présent sur place.

Pour en savoir plus, rendez-vous sur site web de l'université de Sydney

Des scientifiques du Centre pour les nanomatériaux fonctionnels (CFN) – un service du ministère américain de l'Énergie (DOE) – ont mis au point une technique permettant d'optimiser l'activité de nanofils d'oxyde de zinc (ZnO) mesurant 500 nanomètres de long mais relativement fins (40 à 50 nanomètres).

Ces nanofils pourraient servir de catalyseurs pour déclencher des réactions électrochimiques de surface visant à produire des carburants propres et durables, tels que l'hydrogène.

Pour en savoir plus, rendez-vous sur phys.org